[发明专利]微地形大风区对输电线路安全运行影响的研究方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种微地形大风区对输电线路安全运行影响的研究方法。

背景技术：

输电线路常年露置在大气中，经常承受着风、冰、温度、雷击等各种气象条件的影响。如春、夏、秋季节，线路受温度和风两者组合的影响，冬季受温度、风和覆冰三者组合的影响。根据统计，线路在运行时的故障，60％以上是由于自然条件变化所引起。因此风、覆冰和大气温度变化的影响较大，特别是微地形微气象(标线风)对线路的影响，在线路设计、运行、维护工作中还是薄弱环节。

梳理近5年输电线路由于局部区域标线风造成风偏跳闸、倒塔事故等案例，并进行技术分析。以安徽省为例，2006年至2012年输电线路发生了20条220kV及以上输电线路风偏跳闸，均与线路周围局部的地理、气象环境相关。如何发现微地形区域大风可能造成线路跳闸还没有可靠的方法。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种微地形大风区对输电线路安全运行影响的研究方法，通过输电线路故障点微地形区特点模拟出大风的分布，掌握了微地形区大风输电线路发生的自然因素，为输电线路防范自然灾害提供了依据。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

微地形大风区对输电线路安全运行影响的研究方法：

收集输电线路故障点数据，结合输电线路故障点微地形区特点模拟出大风的分布，建立大风分布模型，建模步骤为：

1)、基于大风因子集a1和地形因子集a1建立逐步回归方程a1；

所述大风因子集a1是基于7年间未发生站址迁移的50个国家级观测台站极大风数据计算得到的大风因子；

所述地形因子集a1是所述50个国家级观测台站对应的7种地形因子；

2)、将所述地形因子集a1代入所述逐步回归方程a1得到模拟大风因子集a1；

3)、基于所述模拟大风因子集a1和大风因子集a2的线性关系建立一元线性回归方程a2，所述大风因子集a2是基于所述50个国家级观测台站得到的大风因子；

4)、将地形因子集b1代入所述一元线性回归方程a2得到模拟大风因子集b1，所述地形因子集b1是自动观测台和国家级观测台站对应的7种地形因子；

5)、根据所述模拟大风因子集b1与大风因子集b2的差值集合得出大风因子集b3，所述大风因子集b2是基于自动观测台站和国家级观测台站极大风数据计算得到的大风因子；

6)、基于所述大风因子集b3和地形因子集b2建立逐步回归方程b2，反映局地微地形对大风增量的影响，所述地形因子集b2是逐步回归方程a1所包含的地形因子外的其它因子，基于自动观测台站和国家级观测台站得到；

7)建模结果：将所述逐步回归方程b2、一元线性回归方程a2回代到逐步回归方程a1得到最终建模结果。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

利用逐步回归等方法建立地形与大风关系的统计模型，发现海拔高度、坡向变率是极大风、平均极大风和大风频率模型的显著因子，坡度是极大风模型、起伏度是平均极大风模型的显著因子之一。根据安徽省近30年气象资料与地理信息资料进行处理分析，绘制风区分布图，为输电线路风速提供了科学依据，填补了安徽省没有风区图的空白，结束了依靠经验选取风速的历史。建立了地形与大风关系的统计模型。通过输电线路故障点微地形区特点模拟出微气象(风)的分布，掌握了微地形微气象区输电线路发生的自然因素，为输电线路防范自然灾害提供了依据。编写了大风因子计算程序。通过微地形特征数据的输入，得出大风数值，使复杂的地理信息和气象专业知识简单化，易于输电专业技术人员掌握、使用，达到实用化目标。

附图说明：

图1为本发明的建模流程图；图2为地形抬升示意图；图3为分水岭示意图；图4为峡谷风道示意图；图5为垭口示意图；图6为山顶点和谷底点示意图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

实施例：输电线路设计及运行收集到的气象数据基本来源为当地气象台站。输电线路经过区段地理环境较差，远离城市，乡镇等人口密集地区。气象台站一般设立在城市郊区，线路经过的地区，特别是微地形微气象区域，气象台基本没有设站，目前，输电线路相关气象数据大部分为设计和运行人员根据现有资料经过推算得到，误差较大，对输电线路安全和工程造价影响较大。

本项目收集到2005年7月～2012年7月共7年20条故障数据(见下表1)。

表1故障数据