[发明专利]基于三维数字地球的电网抵御台风灾害仿真分析预警系统

说明书

本发明提供一种基于三维数字地球的电网抵御台风灾害仿真分析与预警系统，该系统包括信息展示模块、地理数据服务模块、电网数据服务模块、气象数据模块及电网预警分析模块。本发明使用三维数字地球作为显示载体，将电网设备、气象环境与地理环境有机结合在一起，清晰地展示了电网的多层次空间结构，同时也展示了电网与地理环境间、电网与气象环境间的联系与影响；在三维环境中营造气象环境，并在三维电网中架设了可以模拟风偏摆动、风偏放电与断线垂落等现象的仿真导线；电网预警分析使用台风数值预报数据并根据区域地形对其进行修正，在提高准确度的同时提升了计算效率，可预测台风对电网可能造成的影响，为电网抵御台风灾害提供了有力支持。

技术领域

本发明涉及电网防灾减灾领域，主要涉及电力设施抵御台风灾害的分析与预警，以及基于三维数字地球环境的电网与大气环境可视化、分析预警可视化。

背景技术

数字地球：一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。

三维可视化：利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成三维图形或图像在屏幕上显示出来。

地理信息系统：即GIS，在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

数值天气预报：根据大气实际情况，在一定初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。

电网防灾减灾系统：以GIS为平台,面向管理和决策层的可视化信息系统,用于电力部门的电网状况查询、电网灾害预警等工作。

在申请号为2008100710202的发明专利中公开了一种基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，在该专利中基于Web GIS技术将电网信息、电网运行环境信息以及基础地理信息有效地集成起来，在地理信息平台Geosurf上进行展示，通过各应用系统的集成、交互，从而具有强大的分析、预报、决策等功能。

现有技术中的存在缺点：

（1）基于二维地理信息系统只能以二维形式展示电网形态，对线路走廊、交叉跨越以及周边地理环境、地形地貌等无法直观了解。

（2）现有方案以气象专业符号为主展示台风气象数据，缺乏真实感，不便于非气象专业人员理解，难以为电网灾害指挥人员提供有效的支撑。

（3）虽能将气象信息与电网系统关联，但未建立台风对电网影响的有效分析方法，不能及时有效评估台风对电网的影响，使关联的气象信息对电网预警起不到实质作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于三维数字地球的电网抵御台风灾害仿真分析与预警系统，该系统基于三维数字地球平台展示电网设备、大气环境，实时发布台风预警与电网预警，为电网抗御台风提供数据支持与决策辅助。