一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)輸變線路技術(shù)領(lǐng)域，而且更具體的涉及一種輸電線路冰凍氣象風(fēng) 險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，輸電線路發(fā)生冰凍災(zāi)害的情況明顯增多，一旦嚴(yán)重的冰凍災(zāi)害發(fā)生而沒 有預(yù)警措施導(dǎo)致線路嚴(yán)重覆冰甚至斷線倒塔事故，會(huì)造成大面積的停電，影響電網(wǎng)安全穩(wěn) 定運(yùn)行。因此，對(duì)嚴(yán)重冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行事前預(yù)警已成為目前輸電線路急需解決的關(guān)鍵性 問題，而如何確定冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域和嚴(yán)重程度，成為解決問題首要考慮的因素。
[0003] 冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖繪制工作是提高電網(wǎng)抵御覆冰事故能力的重要組成部 分，可以為電網(wǎng)公司在覆冰期指導(dǎo)輸電線路防冰抗冰工作提供預(yù)警及輔助決策信息。目前 冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖是基于對(duì)某地區(qū)的天氣現(xiàn)象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按行政區(qū)來(lái)劃分 冰凍災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。這種劃分方法比較粗略，不能量化氣象因子與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系。因此， 利用現(xiàn)有天氣現(xiàn)象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)劃分氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)區(qū)域，不能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，而且還 存在盲區(qū)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有繪制冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖存在的缺點(diǎn)和不足，提供 一種高效量化的輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，即結(jié)合氣象要素與冰凍氣象 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型來(lái)繪制冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖，為電網(wǎng)公司在覆冰期指導(dǎo)輸電線路 防冰抗冰工作提供預(yù)警信息。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，所述繪制步驟包括：
[0007] (1)收集氣象臺(tái)提供的格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖；
[0008] (2)通過對(duì)氣象資料的統(tǒng)計(jì)分析，得出與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)關(guān)系密切的氣象因子 的取值范圍，建立氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型；
[0009] (3)將格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖中各個(gè)格點(diǎn)的氣象要素屬性值導(dǎo)入氣象因子與冰 凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型中，獲得各個(gè)格點(diǎn)的冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，形成格點(diǎn)氣象要素預(yù) 報(bào)柵格圖帶有冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的格點(diǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；
[0010] (4)將所述格點(diǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GIS軟件中，通過對(duì)每個(gè)格點(diǎn)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)渲 染填色得到冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖；
[0011] (5)在GIS軟件中對(duì)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖執(zhí)行柵格圖轉(zhuǎn)矢量和矢量圖平 滑處理后得到冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。
[0012] 進(jìn)一步的，所述格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖還包括相匹配的本區(qū)域邊界圖層文件作 為底圖。
[0013] 進(jìn)一步的，所述格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖的格點(diǎn)氣象要素包括溫度、濕度和風(fēng)向。
[0014] 進(jìn)一步的，所述格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖包括未來(lái)24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的格 點(diǎn)氣象要素。
[0015] 進(jìn)一步的，所述氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型的氣象因子包括溫度、 濕度和風(fēng)向。
[0016] 進(jìn)一步的，根據(jù)溫度、濕度、風(fēng)向的氣象因子取值范圍，確定與取值范圍對(duì)應(yīng)的0 級(jí)、1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)的四級(jí)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
[0017] 進(jìn)一步的，所述方法還包括根據(jù)天氣預(yù)報(bào)調(diào)整冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
[0018] 進(jìn)一步的，所述GIS軟件為ArcGis應(yīng)用平臺(tái)
[0019] 進(jìn)一步的，采用ArcGis應(yīng)用平臺(tái)的融合工具對(duì)每個(gè)格點(diǎn)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)渲染 填色得到冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖。
[0020] 進(jìn)一步的，采用ArcGis應(yīng)用平臺(tái)的柵格轉(zhuǎn)矢量工具對(duì)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵 格圖進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)換，并用ArcGis應(yīng)用平臺(tái)的平滑處理工具進(jìn)行平滑處理完成輸電線路冰 凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖繪制。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0022] 1、基于多氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)模型繪制冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖，能準(zhǔn) 確地反映輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)發(fā)生的時(shí)空規(guī)律，覆蓋所有區(qū)域；
[0023] 2、具有標(biāo)準(zhǔn)化繪制流程，便于推廣應(yīng)用；
[0024] 3、采用氣象臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的柵格數(shù)據(jù)和矢量電子地圖作為輸入數(shù)據(jù)，方法本身也可以固 化為計(jì)算機(jī)程序算法模塊，準(zhǔn)確度高，使用方便；；
[0025] 4、適用于電網(wǎng)公司在覆冰期指導(dǎo)輸電線路防冰抗冰工作提供預(yù)警信息。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027] 圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029] 本發(fā)明的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法針對(duì)寒冷氣象條件下 區(qū)域內(nèi)輸電線路遭受冰雪等自然災(zāi)害影響電力傳輸安全的問題，采用氣象要素與冰凍氣象 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型結(jié)合GIS軟件平臺(tái)來(lái)繪制冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖，為輸電線路冰凍 氣象風(fēng)險(xiǎn)提供預(yù)警和檢測(cè)。
[0030] 本發(fā)明的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法分為數(shù)據(jù)收集和作圖 兩個(gè)部分。數(shù)據(jù)收集部分通過對(duì)歷史氣象資料的統(tǒng)計(jì)分析建立數(shù)學(xué)模型，并將從氣象臺(tái) 收集的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)輸入數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，作圖部分采用目前國(guó)內(nèi)通用的GIS軟件平臺(tái)ARCGIS^RCGIS平臺(tái)是由硬件、軟件和空間數(shù)據(jù)組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能支持地理空間數(shù)據(jù)的 獲取、管理、操作、分析、模型化和顯示，以解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理等問題，將數(shù)學(xué)模型的分 析結(jié)果輸入到ARCGIS平臺(tái)之后經(jīng)過計(jì)算得出輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。
[0031] 圖1為本發(fā)明詳細(xì)步驟的方法流程圖。
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法包括：
[0033] 步驟一，首先收集氣象臺(tái)提供的格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖。
[0034] 為了提高預(yù)測(cè)范圍的覆蓋程度，收集的格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖包括未來(lái)24小 時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)中，在10. 0X10. 0km的區(qū)域內(nèi)的格點(diǎn)氣象要素，格點(diǎn)氣象要素包括溫 度、濕度、風(fēng)向、天氣四個(gè)要素。格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖匹配有相應(yīng)的本地區(qū)行政邊界圖 層文件作為底圖。
[0035] 步驟二，通過對(duì)氣象資料的統(tǒng)計(jì)分析，得出與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)關(guān)系密切的氣象 因子的取值范圍，建立氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型。
[0036] 所述關(guān)系模型如下表所示，所述氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型包括溫 度、濕度、風(fēng)向和其他天氣現(xiàn)象四個(gè)氣象要素。模型根據(jù)溫度、濕度、風(fēng)向和其他天氣現(xiàn)象的 氣象因子取值范圍，確定與取值范圍對(duì)應(yīng)的四級(jí)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，確定四級(jí)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)包 括0級(jí)（無(wú)）、1級(jí)（較輕）、2級(jí)（較重）和3級(jí)（嚴(yán)重）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在于，所述繪制步驟包 括： (1) 收集氣象臺(tái)提供的格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖； (2) 通過對(duì)氣象資料的統(tǒng)計(jì)分析，得出與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)關(guān)系密切的氣象因子的取 值范圍，建立氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型； (3) 將格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖中各個(gè)格點(diǎn)的氣象要素屬性值導(dǎo)入氣象因子與冰凍氣 象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型中，獲得各個(gè)格點(diǎn)的冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，形成帶有冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等 級(jí)的格點(diǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖； (4) 將所述格點(diǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到GIS軟件中，通過對(duì)每個(gè)格點(diǎn)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)渲染填 色得到冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖； (5) 在GIS軟件中對(duì)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖執(zhí)行柵格圖轉(zhuǎn)矢量和矢量圖平滑處 理后得到冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，所述格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖還包括相匹配的本區(qū)域邊界圖層文件作為底圖。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，所述格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖的格點(diǎn)氣象要素包括溫度、濕度和風(fēng)向。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，所述格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖包括未來(lái)24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的格點(diǎn)氣象要素。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，所述氣象因子與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型的氣象因子包括溫度、濕度和風(fēng)向。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，根據(jù)溫度、濕度、風(fēng)向的氣象因子取值范圍，確定與取值范圍對(duì)應(yīng)的〇級(jí)、1級(jí)、2級(jí)和3 級(jí)的四級(jí)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，所述方法還包括根據(jù)天氣預(yù)報(bào)調(diào)整冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，所述GIS軟件為ArcGi s應(yīng)用平臺(tái)。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，采用ArcGis應(yīng)用平臺(tái)的融合工具對(duì)每個(gè)格點(diǎn)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)渲染填色得到冰凍氣 象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，其特征在 于，采用ArcGis應(yīng)用平臺(tái)的柵格轉(zhuǎn)矢量工具對(duì)冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布柵格圖進(jìn)行矢量轉(zhuǎn) 換，并用ArcGis應(yīng)用平臺(tái)的平滑處理工具進(jìn)行平滑處理完成輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí) 分布圖繪制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖測(cè)繪方法，基于氣象臺(tái)提供的格點(diǎn)氣象要素預(yù)報(bào)柵格圖(10.0×10.0km)基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建格點(diǎn)氣象要素值與冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的關(guān)系模型，得到各個(gè)格點(diǎn)的冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，將這些格點(diǎn)導(dǎo)入到Arcgis軟件中，通過填色、平滑處理得到冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖。采用本方法測(cè)繪的冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分布圖，能預(yù)報(bào)未來(lái)2-3天內(nèi)所有區(qū)域的冰凍氣象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為電網(wǎng)覆冰期內(nèi)的防冰抗冰工作提供預(yù)警及輔助決策信息。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104615811
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510035367
【發(fā)明人】沈志, 馮彥釗, 周丹, 方賢才, 王磊, 孫鵬
【申請(qǐng)人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司, 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日