[发明专利]山地环境微地形微气象影响的输电线路覆冰分析方法

说明书

发明提供山地环境微地形微气象影响的输电线路覆冰分析方法。该方法包括调查沿线地形地貌特征、构建微地形覆冰程度判别模型、对覆冰重点区域进行微地形微气象特征研究、建立关联微地形变化的微气象要素模型、获取微气象影响的线路覆冰类型、确定覆冰增长过程中的重要气象因子和构建多因素联合控制的输电线路覆冰预测模型等步骤。该方法有助于准确预测复杂环境中输电线路的覆冰增长过程及覆冰厚度，继而评价输电线路在覆冰过程中的运行状态，提出及时的预警方案及可行的加固决策。

技术领域

本发明涉及电力输配技术领域，特别涉及一种输电线路覆冰分析方法。

背景技术

随着全球气候变化，大风、冰灾等自然灾害呈现上升趋势。电网作为关系国计民生的重要基础设施，极易受到这些灾害的袭击，而冰灾已然成为威胁其安全运行的重要自然灾害。众所周知，冻雨覆冰可能导致绝缘子覆冰闪络、导线舞动乃至断线、杆塔倒塌等，这些将迫使供电中断，造成重大经济损失和社会责任。近年来，随着电网的延伸，线路走廊日益紧张，不可避免地要跨越高山大岭、峡谷、江河等地形地貌、气象条件复杂区域，线路所经区域时常会遭遇气候异常，冰冻事故时有发生，给电网可靠性带来巨大的挑战。如：2008年，我国南方冰灾导致至少800座35kV以上的电站不能正常运行，超过12000座10kV以上的输电塔损坏，特别是220kV、500kV线路输电距离远，线路走廊跨经河流、峡谷、高山林区等微地形和小气候区(微气象区)，受损尤为严重；2011年1月，四川省乐山、泸州、宜宾等地频繁雨雪冰冻，输电线路严重覆冰，较为严重的古蔺县200kV东冲线覆冰达到40mm，相继出现跳闸现象；2014年2月，湖北宜昌普降中到大雪，秭归、五峰、宜都等地覆冰严重，部分覆冰厚度超过50mm，电网运行受到严重威胁。随着国家“西电东送”战略的深层推进，会有更多的电力线路跨越地形地貌及气候环境复杂的区域，这些地段的微地形、微气象(两微)可能存在认识不足、调查研究不够，必要的地段未采取加强措施，线路投运后出现“两微”导致的覆冰严重问题，实际覆冰厚度超出设计标准，造成电网安全隐患。山地环境冬季冻雨天气频繁，输电线路易出现覆冰，轻则影响电网的安全稳定运行，重则造成输变电设备严重受损。如此自然条件及地质环境为高压输电线路的安全运行提出了严峻考验，输电线路覆冰的有效预测及可靠预警成为解决该问题的重要基础，对评价输电线路的运行状态具有重要的指导意义。可见，保障“两微”影响的输电线路覆冰运行安全，输电线路可靠的覆冰程度判别、覆冰机理分析及覆冰预测是关键。

调查高压输电线路沿线的赋存环境、自然条件以及塔线结构特征，分析沿线的微地形微气象有助于准确预测复杂环境中输电线路的覆冰增长过程及覆冰厚度，继而评价输电线路在覆冰过程中的运行状态，提出及时的预警方案及可行的加固决策。

发明内容

本发明的目的是提供山地环境微地形微气象影响的输电线路覆冰分析方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，山地环境微地形微气象影响的输电线路覆冰分析方法，包括以下步骤：

1)构建微地形影响的输电线路覆冰程度判别模型。

2)针对覆冰重点区域进行微地形微气象特征研究。基于空间数据插值法建立关联微地形变化的微气象要素模型。

3)采用逻辑推理运算法获取以微气象要素为主控因素的线路覆冰类型。

4)确定覆冰增长过程中的重要气象因子，提出基于滴谱尺寸参数的碰撞率分区计算方法。

5)构建多因素联合控制的输电线路覆冰预测模型。

进一步，步骤1)具体包括以下步骤：

1.1)根据地勘资料获取待研究高压输电线路沿线的地形地貌和河流网络情况。记录沿线局部区域微地形作为覆冰程度判别模型的特征因子。

1.2)根据特征因子权重，建立覆冰程度判别模型和对比度模型。