[发明专利]一种电网山火蔓延预警方法及装置

说明书

本发明提供了一种电网山火蔓延预警方法及装置，该方法包括：确定预测区域；获取预测区域的火灾危险因子，根据火灾危险因子计算火灾危险指数并确定火险隐患等级；通过WRF气象模型获取预测区域的气象预报值，根据气象预报值计算预测区域的火蔓延速度、火线强度和区域燃烧温度；输出并显示火灾危险指数、火险隐患等级、火蔓延速度、火线强度和区域燃烧温度。本发明构建了火灾危险指数、火险隐患等级、火蔓延速度、火线强度和区域燃烧温度为输出的山火蔓延预警模型，其中，火蔓延速度、火线强度和区域燃烧温度通过WRF气象模型的数据进行统计，使得整个模型更加优化，能够精准实现山火预报。

技术领域

本发明涉及电网灾害防减治技术领域，尤其涉及一种电网山火蔓延预警方法及装置。

背景技术

随着我国电网的迅速发展，输电线路绵延数千公里，需经常穿越林区和农区，极易遭受山火的影响而发生故障跳闸。统计显示，山火引起的线路故障跳闸停电、停运事件呈逐年上升的趋势。山火不仅给人民生产生活造成了极大的损失，而且对电网的安全稳定运行带来了新的挑战。因此，通过开展电网覆盖区域内山火行为定量化及山火蔓延预警模型的研究，可提前研判山火发生后输电线路短期运行可靠性水平，对于指导调度决策降低停电风险，提升电网运行可靠性具有重要意义。

对于电力系统山火行为预测和预警研究，目前主要集中于山火发生条件下的输电线路跳闸机理及山火防治措施研究。而电网山火行为(如山火蔓延)研究比较欠缺。山火发生的概率还停留在等级的划分，并对各等级做了定性的说明，还没有完全的定量化。虽然对山火行为已经有了一定的研究，由于空间分辨率尺度大等问题，对电网防山火运维的指导性不强。同时，由于缺乏实时测报山火行为相关参数和足够的样本，山火行为预报模型仍存在较大的不确定性，山火预报准确性较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种电网山火蔓延预警方法及装置，基于WRF气象模型的气象数据进行统计建模，其输出能够精准实现山火预报。

根据本发明的一个方面，提供一种电网山火蔓延预警方法，包括：

确定预测区域；

获取所述预测区域的火灾危险因子，根据所述火灾危险因子计算火灾危险指数并确定火险隐患等级；

通过WRF气象模型获取所述预测区域的气象预报值，根据所述气象预报值计算所述预测区域的火蔓延速度、火线强度和区域燃烧温度；

输出并显示所述火灾危险指数、所述火险隐患等级、所述火蔓延速度、所述火线强度和所述区域燃烧温度。

优选地，所述火灾危险因子包括：大气降水量、最高气温、空气相对湿度、风速和植被叶面积指数。

优选地，所述火灾危险指数的计算公式为：

F＝a₀+a₁·P+a₂·T+a₃·R+a₄·V+a₅·E

式中，P为大气降水量，T为最高气温，R为空气相对湿度，V为风速，E为植被叶面积指数。

优选地，所述火蔓延速度包括：无风条件下的火蔓延速度和有风条件下的火蔓延速度。

优选地，所述无风条件下的火蔓延速度的计算公式为：

式中，I_r为反应强度，ξ为热通量比系数，ρ_b为可燃物容积密度，ε为有效加热系数，Q_ig为预引燃热量。

所述有风条件下的火蔓延速度的计算公式为：

v₁＝v₀(1+ψ_v)