專利名稱：覆冰區(qū)域輸電線路覆冰厚度的判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)輸變線路技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種考慮了氣象參數(shù)和地理要素、地形要素的線路覆冰厚度的判斷方法。
背景技術(shù)：
電力設(shè)施覆冰，一直都是威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要自然因素。隨著全球氣候的演化，厄爾尼諾現(xiàn)象、拉尼娜現(xiàn)象等異?，F(xiàn)象不斷出現(xiàn)，我國境內(nèi)以覆冰為代表的各類極端惡劣天氣的發(fā)生范圍、頻率和強(qiáng)度都呈顯著增加趨勢，給電網(wǎng)運行造成的危害也呈快速上升趨勢，其后果和影響也更加嚴(yán)重。對電網(wǎng)冰區(qū)的分布作出準(zhǔn)確的描述和劃分，繪制電網(wǎng)冰區(qū)分布圖，可以直接應(yīng)用于電網(wǎng)設(shè)計、建設(shè)、運行和維護(hù)，增強(qiáng)電網(wǎng)抵御自然災(zāi)害的能力，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會價值?，F(xiàn)有繪圖方法使用的覆冰觀測資料來源少、積累時間短；對海拔高程及大氣環(huán)流、“微地形、微氣象”考慮不充分；電網(wǎng)覆冰在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用剛起步，數(shù)據(jù)極少；沒有考慮不同重現(xiàn)期，不同電壓等級電力設(shè)備使用一張圖。因此，現(xiàn)有冰區(qū)分布圖并不能完全反映現(xiàn)場實際情況，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有冰區(qū)電網(wǎng)厚度輸電線路覆冰厚度判斷的空白，提供一種線路覆冰厚度的判斷方法，即結(jié)合氣象參數(shù)回歸建模和地理、地形要素修正計算線路覆冰厚度，為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、運行維護(hù)提供參考依據(jù)。所述覆冰區(qū)域輸電線路覆冰厚度的判斷方法，其特征在于:所述判斷方法包括:收集區(qū)域氣象臺站冬季氣象數(shù)據(jù)及該區(qū)域地理資料，包括:當(dāng)天風(fēng)速、當(dāng)天相對濕度、前I天最高氣溫、前I天相對濕度和前2天風(fēng)速5個氣象要素、海拔高度要素和坡向、起伏度和坡度變率3個地形要素，線路覆冰厚度按照下述情況判斷: (I)、海拔200m以下以及2000m以上時，以氣象要素擬合函數(shù)計算覆冰厚度，并以地形要素擬合函數(shù)進(jìn)行修正；所述氣象要素擬合函數(shù)為:Y = - ! 6 - 0.008..V, + 0.03λ-2 - 0.08七 + 0.0009χ； + 0.05,ν4 - 0.00Lv42 + 0.0003^，其中:Υ為覆冰厚度,單位mm, X1為前I天最高氣溫,單位0.1°C, X2為當(dāng)天相對濕度，單位為100倍相對濕度，X3為前I天相對濕度，單位為100倍相對濕度，X4為當(dāng)天風(fēng)速，單位0.lm/s, X5為前2天風(fēng)速,單位0.lm/s ；(2)、海拔200m到2000m之間，包括200m和2000m時，以海拔高度擬合函數(shù)計算覆冰厚度，并以地形要素擬合函數(shù)進(jìn)行修正；所述海拔高度擬合函數(shù)為:Y=0.0082XDEM+6.5851，其中:Y為覆冰厚度，單位mm，DEM為海拔高度，單位m;
所述地形要素擬合函數(shù)為:ΛΥ=1.41-0.0018d「0.0007d2+0.0137ds,其中Λ Y為覆冰厚度修訂值，單位mm，(I1為坡向，單位°，(12為起伏度，單位m，d3為坡度變率；采用GIS軟件按計算重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)冰厚的極值I型概率分布模型計算導(dǎo)線覆冰厚度。所述電網(wǎng)覆冰區(qū)域的判斷是，區(qū)域出現(xiàn)氣溫低于攝氏零度，濕度高于80%，且在近地面層存在逆溫層。所述計算重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)冰厚的極值I型概率分布模型為:
權(quán)利要求
1.種覆冰區(qū)域輸電線路覆冰厚度的判斷方法，其特征在于:所述判斷方法包括:收集區(qū)域氣象臺站冬季氣象數(shù)據(jù)及該區(qū)域地理資料，包括:當(dāng)天風(fēng)速、當(dāng)天相對濕度、前I天最高氣溫、前I天相對濕度和前2天風(fēng)速5個氣象要素、海拔高度要素和坡向、起伏度和坡度變率3個地形要素，線路覆冰厚度按照下述情況判斷: (1)、海拔200m以下以及2000m以上時，以氣象要素擬合函數(shù)計算覆冰厚度，并以地形要素擬合函數(shù)進(jìn)行修正； 所述氣象要素擬合函數(shù)為: Γ = -1.6 - 0.008Λ-, + 0.03+ - 0.08七+ 0.0009.# + 0.05χ4 - 0.00 Ix42 + 0.0003.Τ； 其中:Υ為覆冰厚度，單位mm，X1為前I天最高氣溫，單位0.10C, X2為當(dāng)天相對濕度，單位為100倍相對濕度，X3為前I天相對濕度，單位為100倍相對濕度，X4為當(dāng)天風(fēng)速，單位m/s, X5為前2天風(fēng)速,單位0.lm/s ； (2)、海拔200m到2000m之間，包括200m和2000m時，以海拔高度擬合函數(shù)計算覆冰厚度，并以地形要素擬合函數(shù)進(jìn)行修正； 所述海拔高度擬合函數(shù)為:Y=0.0082XDEM+6.5851， 其中:Y為覆冰厚度，單位_，DEM為海拔高度，單位m ； 所述地形要素擬合函數(shù)為: ΛΥ=1.41-0.0OlSd1-0.0007d2+0.0137ds, 其中Λ Y為覆冰厚度修訂值，單位mm，Cl1為坡向，單位。，d2為起伏度，單位m，d3為坡度變率； 采用GIS軟件按計算重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)冰厚的極值I型概率分布模型計算導(dǎo)線覆冰厚度。
2.權(quán)利要求1所述的覆冰區(qū)域輸電線路覆冰厚度的判斷方法，其特征在于:所述電網(wǎng)覆冰區(qū)域的判斷是，區(qū)域出現(xiàn)氣溫低于攝氏零度，濕度高于80%，且在近地面層存在逆溫層。
3.權(quán)利要求1所述的覆冰區(qū)域輸電線路覆冰厚度的判斷方法，其特征在于:所述計算重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)冰厚的極值I型概率分布模型為: Fr = F--|θ.57722 + 1η —In〔I—+)卜—丨 5 式中Yt—重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)冰厚，單位mm ；JV 一冰厚平均值，單位mm，f — 式中N為所收集的樣本總數(shù)；一 ± — ，YN ~ ZT On_i—標(biāo)準(zhǔn)方差，單位mm， Λ ΣΟ^-Υ)式中N為所收集的樣本總數(shù)； ΓΓ， T一規(guī)定的重現(xiàn)期，取30、50、100年。
全文摘要
一種覆冰區(qū)域輸電線路覆冰厚度的判斷方法，在收集氣象臺站多年的歷史氣象數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，總結(jié)氣象、地形特征規(guī)律，構(gòu)建表征導(dǎo)線覆冰厚度與氣象要素關(guān)系的氣象模型，結(jié)合地理和地形特征要素對模型進(jìn)行訂正，計算出30年、50年和100年重現(xiàn)期的區(qū)域內(nèi)各處覆冰厚度，并按運維經(jīng)驗對各處覆冰厚度校驗修訂。采用本方法測繪的冰區(qū)分布圖，能準(zhǔn)確地反映電網(wǎng)覆冰厚度的分布規(guī)律，覆蓋所有區(qū)域，為電網(wǎng)設(shè)計和運行維護(hù)以及技術(shù)改造提供依據(jù)。同時對尚無電力設(shè)施地區(qū)的新建工程，具有指導(dǎo)作用。
文檔編號G01B21/08GK103090831SQ201310022269
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者黃俊杰, 汪濤, 朱昌成 申請人:湖北省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司