[发明专利]一种输电线路覆冰有无判别和覆冰厚度预报方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力输电线路覆冰有无判别及厚度预报技术领域，具体是一种输电线路覆冰有无判别和覆冰厚度预报方法。

背景技术

导线覆冰是指在低温阴雨天气条件下由于雨凇或雾凇凝附在导线上，或湿雪冻结在导线上造成的积冰现象。当覆冰超过电力线路最大荷载时会导致电线断裂、倒杆、倒塔等电力设施损毁，在脱冰过程中又常因导线舞动而断线，从而造成电力输送中断，严重危害电网的安全运行。即便在输电线路设施没有损坏的情况下，电网也经常因为覆冰等造成短路、引起跳闸等事故而影响整个电网的正常运行。因此，对严重冰冻天气下造成的电线覆冰厚度气象风险进行事前预警已成为目前输电线路急需解决的关键性问题，而如何确定和预报电线覆冰有无和厚度严重程度，成为解决问题非常关键的因素。

发明内容

本发明提出一种输电线路覆冰有无判别和覆冰厚度预报方法，大幅提高电线覆冰监测、预报的准确度、精确度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种输电线路覆冰有无判别和覆冰厚度预报方法，包括以下步骤：

步骤1：收集两组资料；

第一组是地面气象观测站所记录的电线积冰观测站的电线结冰厚度情况和气象要素观测数据，包括日最低气温、日平均气温、日平均相对湿度、08-08时降水和日平均风速，共5个因子；

第二组是电力输电线路覆冰观测站资料，包括日最大覆冰厚度、日平均覆冰厚度、日最低温度、日平均温度、日最大相对湿度、日平均相对湿度、日平均风速，共7个因子；

步骤2：建立Fisher意义下的二级判别方程，获得覆冰有无判别模型，对覆冰是否发生进行定性预报；

建立多元线性回归模型，获得覆冰厚度预报模型，对覆冰厚度进行定量预报；

步骤3：通过覆冰有无判别模型和覆冰厚度预报模型，得到各个格点的有无覆冰和覆冰厚度预报，将这些格点导入到Arcgis软件中，得到输电线覆冰有无分布和覆冰厚度精细化分布图。

进一步地，所述步骤2中覆冰有无判别采用以下模型：

建立对照组：A：有覆冰，样本容量为n1，判别因子数目为p；

B：无覆冰，样本容量为n2，判别因子数目为p；

令判别函数y＝b₁x₁+b₂x₂+b₃x₃+b₄x₄+b₅x₅(1)

其中b₁、b₂、b₃、b₄和b₅为判别系数，x₁、x₂、x₃、x₄和x₅为判别因子；

取差别值式中，y_A与y_B分别为有覆冰和无覆冰的判别函数值，分别为有覆冰和无覆冰的判别函数的平均值；

若y＞y_c报有覆冰，y＜y_c报无覆冰。

进一步地，所述判别系数通过下列方程求得：

式中，是不同判别因子k和l的两类内交叉和；k＝1,2,3,4,5，为不同类别平均值之差。

进一步地，所述步骤2中覆冰厚度预报采用以下模型：

假定抽取容量为n的预报量y与p个预报因子x_i的关系是线性的，那么预报量的估计值与预报因子x_i的关系为：其中b₀,b₁,…,b_p为回归系数，求回归系数b_p的标准方程组，如下：

式中x_ip为第p个预报因子的第i个值，求出回归系数得到回归方程，遵从分子自由度为p，分母自由度为n-p-1的F分布。

进一步地，预报量y的95％置信区间为

其中，Q为残差平方和，

本发明的有益效果为：