基于天气因素的电网调度操作风险预警方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种基于天气因素的电网调度操作风险预警方法和系统，其方法包括：获取电网调度操作设备所处位置的包括多个气象指标数据的天气状态信息；将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将差值与所述预设阈值相比，获得该气象指标数据对应的气象指标值；将各气象指标值按照相同的平移幅度进行平移，直至平移后的各气象指标值为正数时，确定各气象指标值对应的气象指标平移值；根据所述气象指标平移值计算对应的气象熵值，并对各气象熵值进行修正，获得基于当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值；根据所述风险影响值对当前天气因素下的电网调度操作进行预警。本发明提高了获得风险影响值的准确性，避免了预警时的误报。
【专利说明】基于天气因素的电网调度操作风险预警方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统【技术领域】，特别是涉及一种基于天气因素的电网调度操作风 险预警方法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着电网规模的迅速增长，电网内交直流线路错综复杂，电力设备数量庞大，电网 信息时刻变化，再加上自然灾害频发，影响电网调度操作的影响因素持续增多。电网调度操 作风险预警的重要一环就是辨识电网调度操作过程中的风险源，并能对其中的风险因素予 以量化建模。风险源会对电网调度操作造成影响，因此可以生成对应的风险影响值。风险 影响值越大对电网调度操作带来的风险也就越大。比如，作为电网调度操作风险预警的风 险源之一就是天气风险源，可以根据天气风险源得到基于天气因素为影响因素的电网调度 操作的风险影响值。
[0003] 目前，在天气风险源方面的研究，仍主要侧重历史数据的统计和分析，比如对天气 变化影响电力设备故障率的角度入手，建立了考虑天气因素的设备故障率模型，但由于对 天气因素的考虑比较粗略，在具体应用时难以实现与数字天气预报系统的实时对接。建立 的风险模型存在历史孤立性和主观经验性的缺陷，从而导致基于天气因素的电网调度操作 风险影响值准确率低，预警出错率高。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对风险影响值准确率低，预警出错率高的问题，提供基于天气因 素的电网调度操作风险预警方法和系统。
[0005] -种基于天气因素的电网调度操作风险预警方法，其特征在于，包括：
[0006] 获取电网调度操作设备所处位置的包括多个气象指标数据的天气状态信息；
[0007] 将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将差值与所述预设阈值相比， 获得该气象指标数据对应的气象指标值；
[0008] 将各气象指标值按照相同的平移幅度进行平移，直至平移后的各气象指标值为正 数时，确定各气象指标值对应的气象指标平移值；
[0009] 根据所述气象指标平移值计算对应的气象熵值，并对各气象熵值进行修正，获得 基于当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值；
[0010] 根据所述风险影响值对当前天气因素下的电网调度操作进行预警。
[0011] 一种基于天气因素的电网调度操作风险预警系统，包括：
[0012] 指标数据获取模块，用于获取电网调度操作设备所处位置的包括多个气象指标数 据的天气状态信息；
[0013] 气象指标值确定模块，用于将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将 差值与所述预设阈值相比，获得该气象指标数据对应的气象指标值；
[0014] 气象指标平移值确定模块，用于将各气象指标值按照相同的平移幅度进行平移， 直至平移后的各气象指标值为正数时，确定各气象指标值对应的气象指标平移值；
[0015] 风险影响值确定模块，用于根据所述气象指标平移值计算对应的气象熵值，并对 各气象熵值进行修正，获得基于当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值；
[0016] 预警模块，用于根据所述风险影响值对当前天气因素下的电网调度操作进行预 警。
[0017] 上述基于天气因素的电网调度操作风险预警方法和系统，通过获取电网调度操作 设备所处位置的气象指标数据，将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将差值 与所述预设阈值相比，获得该气象指标数据对应的气象指标值；将各气象指标值按照相同 的平移幅度进行平移，并计算对应的气象熵值，并对各气象熵值进行修正，获得基于当前天 气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值。能够避免因天气特征的多属性而分散和 低估可能性带来的风险性问题，提高了获得风险影响值的准确性，并且能够体现多项气象 指标取恶劣值时对调度操作带来的恶劣的风险影响，避免了预警时的误报。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明基于天气因素的电网调度操作风险预警方法实施例的流程示意图；
[0019] 图2为本发明基于天气因素的电网调度操作风险预警系统实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于 此。
[0021] 如图1所示，为本发明基于天气因素的电网调度操作风险预警方法实施例的流程 示意图，包括：
[0022] 步骤SlOl :获取电网调度操作设备所处位置的包括多个气象指标数据的天气状 态息；
[0023] 天气状态信息是反映当前天气状态的信息。比如，天气状态信息可以包括气温指 标数据、风速指标数据、降雨量指标数据、能见度指标数据、相对湿度指标数据、雷电危险度 指标数据中的一个或多个。
[0024] 对于气温指标数据，可以采用数字天气预报系统提供的被操作设备所在片区的实 时气温。对于风速指标数据，可以采用风的级数来描述。对于降雨量，可以采用12小时内 的降雨量来描述。
[0025] 能见度是指物体能被正常视力看到的最大距离，也指物体在一定距离时被正常视 力看到的清晰程度。该项气象因子主要针对雾霾天气对现场操作的影响。
[0026] 相对湿度是指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比，也就是指某湿空气中所含水 蒸气的质量与同温度下饱和空气中所含水蒸气的质量之比，这个比值用百分数表示。相对 湿度过大，也会对现场操作带来风险。
[0027] 雷电危险度用于度量被操作设备所在片区的雷电天气强度，分为无（0)、弱 (0. 3)、中等（0. 6)、强（0. 8)、特强（1. 0)。其危害程度依次增加。
[0028] 步骤S102 :将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将差值与所述预设 阈值相比，获得该气象指标数据对应的气象指标值；
[0029] 每个气象指标数据有其对应的预设阈值。预设阈值可以根据具体需要进行设定。 t匕如，将气温指标数据对应的预设阈值设为40°C。将风速指标数据对应的预设阈值设为6 级。将降雨量指标数据对应的预设阈值设为5mm。将能见度指标数据对应的预设阈值设为 lkm。将相对湿度指标数据对应的预设阈值设为80%。将雷电危险度指标数据对应的预设 阈值设为〇. 3。当然这里只列举了其中一种设法，也可以按照需要设置为其他值。
[0030] 具体的，可以采用以下公式计算气象指标值：
【权利要求】
1. 一种基于天气因素的电网调度操作风险预警方法，其特征在于，包括： 获取电网调度操作设备所处位置的包括多个气象指标数据的天气状态信息； 将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将差值与所述预设阈值相比，获得 该气象指标数据对应的气象指标值； 将各气象指标值按照相同的平移幅度进行平移，直至平移后的各气象指标值为正数 时，确定各气象指标值对应的气象指标平移值； 根据所述气象指标平移值计算对应的气象熵值，并对各气象熵值进行修正，获得基于 当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值； 根据所述风险影响值对当前天气因素下的电网调度操作进行预警。
2. 根据权利要求1所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警方法，其特征在于， 所述根据所述气象指标平移值计算对应的气象熵值，并对各气象熵值进行修正，获得基于 当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值步骤，包括： 采用以下公式计算气象指标平移值的比率：
gi表示X'i的比率，X'i表示第i个气象指标平移值，ie(1，N)，N表示气象指标数据 个数； 采用以下公式计算气象指标平移值对应的气象熵值：
e表示对应的气象熵值； 采用以下公式计算基于当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值：
W表示风险影响值，Ii表示气象指标数据是否越线的判断变量，当Ai >Asii时，则Ii =i;当Ai彡Ay时，则Ii =O;其中，Ai表示第i个气象指标数据，Ay表示第i个气象指标数 据对应的预设阈值，I表示预设的越线严重度调整因子。
3. 根据权利要求1或2所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警方法，其特征在 于，所述天气状态信息包括气温指标数据、风速指标数据、降雨量指标数据、能见度指标数 据、相对湿度指标数据、雷电危险度指标数据。
4. 根据权利要求3所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警方法，其特征在于， 气温指标数据对应的预设阈值为40°C，风速指标数据对应的预设阈值为6级，降雨量指标 数据对应的预设阈值为5mm，能见度指标数据对应的预设阈值为lkm，相对湿度指标数据对 应的预设阈值为80%，雷电危险度指标数据对应的预设阈值为0. 3。
5. 根据权利要求1或2所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警方法，其特征在 于，所述根据所述风险影响值对当前天气因素下的电网调度操作进行预警步骤包括： 判断所述风险影响值是否在第一预设区间，若是，则进行安全提醒； 若否，判断所述风险影响值是否在第二预设区间，若是，则进行黄色预警； 若否，判断所述风险影响值是否在第三预设区间，若是，则进行橙色预警； 若否，判断所述风险影响值是否在第四预设区间，若是，则进行红色预警。
6. -种基于天气因素的电网调度操作风险预警系统，其特征在于，包括： 指标数据获取模块，用于获取电网调度操作设备所处位置的包括多个气象指标数据的 天气状态信息； 气象指标值确定模块，用于将每个气象指标数据与其对应的预设阈值相减，并将差值 与所述预设阈值相比，获得该气象指标数据对应的气象指标值； 气象指标平移值确定模块，用于将各气象指标值按照相同的平移幅度进行平移，直至 平移后的各气象指标值为正数时，确定各气象指标值对应的气象指标平移值； 风险影响值确定模块，用于根据所述气象指标平移值计算对应的气象熵值，并对各气 象熵值进行修正，获得基于当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值； 预警模块，用于根据所述风险影响值对当前天气因素下的电网调度操作进行预警。
7. 根据权利要求6所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警系统，其特征在于， 所述风险影响值确定模块用于： 采用以下公式计算气象指标平移值的比率：
gi表示X'i的比率，X'i表示第i个气象指标平移值，ie(1，N)，N表示气象指标数据 个数； 采用以下公式计算气象指标平移值对应的气象熵值：
e表示对应的气象熵值； 采用以下公式计算基于当前天气因素为影响因素的电网调度操作的风险影响值：
W表示风险影响值，Ii表示气象指标数据是否越线的判断变量，当Ai >Asu时，则Ii = 1 ;当Ai <Ay时，则Ii =O;其中，Ai表示第i个气象指标数据，Ay表示第i个气象指标 数据对应的预设阈值，βi表示预设的越线严重度调整因子。
8. 根据权利要求6或7所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警系统，其特征在 于，所述天气状态信息包括气温指标数据、风速指标数据、降雨量指标数据、能见度指标数 据、相对湿度指标数据、雷电危险度指标数据。
9. 根据权利要求8所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警系统，其特征在于， 所述气温指标数据对应的预设阈值为40°C，所述风速指标数据对应的预设阈值为6级，所 述降雨量指标数据对应的预设阈值为5mm，所述能见度指标数据对应的预设阈值为lkm，所 述相对湿度指标数据对应的预设阈值为80%，所述雷电危险度指标数据对应的预设阈值为 0· 3。
10.根据权利要求6或7所述的基于天气因素的电网调度操作风险预警系统，其特征在 于，所述预警模块用于： 判断所述风险影响值是否在第一预设区间，若是，则进行安全提醒； 若否，判断所述风险影响值是否在第二预设区间，若是，则进行黄色预警； 若否，判断所述风险影响值是否在第三预设区间，若是，则进行橙色预警； 若否，判断所述风险影响值是否在第四预设区间，若是，则进行红色预警。
【文档编号】G06Q50/06GK104463716SQ201410857022
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】卢恩, 刘嘉宁, 呼士召, 谢敏, 刘明波, 潮铸, 熊靖, 钟华赞, 尹一江, 占才亮, 罗文豪 申请人:广东电网有限责任公司电力调度控制中心, 华南理工大学