[发明专利]一种用于典型微地形的输电线路预警方法

说明书

本发明公开了一种用于典型微地形的输电线路预警方法。本发明基于谷歌地图获取输电线路走廊微地形下导线、地线与地而的相对位置，获得各分段的海拔高度和地而倾角这2个微地形参数；进而对垭口、分水岭、大型水体、盆地向高山爬升地带、深峡谷5种典型微地形进行风速修正计算，得出相应的风速修正公式，进而结合杆塔编码系统，输出微地形预测风速，推出预警预报信息。本发明方法应用KML输电线路杆塔坐标信息文件获取实际的微地形信息，并结合各国建筑荷载规范，与现有的载荷修正方法相比，适合实际工程的简化应用，准确预测输电线路塔基受微地形因素影响时的风速，及时准确调整输电线路运行状态，避免重大经济损失。

技术领域

本发明涉及输电线路运行维护领域，特别设计一种用于典型微地形的输电线路预警方法。

背景技术

架空输电线路输送容量大，线路跨区地形多样，较易在微地形区域形成微气象特征。我国山区丘陵地势广阔，地形地貌复杂多样。输电线路跨越绵延的山脉时可能邻近垭口地形，或跨越分水岭，或跨越大型自然江湖水体，或由于输电线路跨从地势低洼处连续上山跨越高山，或输电线路横跨峡谷。以上所述的5种典型微地形因素都不同程度的导致线路跨越区所受的风速增大。

台风属于小概率大范围的自然灾害，一旦发生，其影响范围内的输电线路几乎无可避免。但由于输电线路本身的抗风设计基本不会用于台风这一气象因素的影响，这是由于输电线路做整体抗台风设计，加强线路的抗风能力，所带来的机会成本远高于因提高抗风能力而减少的经济风险。

因此，一旦台风侵袭线路，输电线路调度部门为尽量减少损失，需要根据台风影响输电线路的风险水平进行评估，是否对受影响线路停电。现有气象部门的台风预警信息仅针对大范围区域的笼统风速水平进行预报，若直接使用气象部门的预计风速而不用于具体塔基所在的微地形对风速的加强影响，将影响调度人员对输电线路运行方式的调整。因此需要一种用于微地形影响的风速修正方法，以协助运行人员根据气象部门提供的预测风速，准确预测线路微地形风速，从而实现对线路运行环境的准确把握，及时准确调整输电线路运行状态。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于典型微地形的输电线路预警方法，以协助输电线路调度人员在已知线路跨越区气象部门提供的预测风速的基础上，准确预测输电线路塔基受微地形因素影响时的风速，及时准确调整输电线路运行状态。

本发明的技术方案是：一种用于典型微地形的输电线路预警方法，基于气象机构台风预报数据获得台风预报风速；基于输电线路杆塔设计获得杆塔设计风速；基于地图获取输电线路走廊的微地形信息参数，根据KML经纬度坐标信息得出垭口、分水岭、大型水体、盆地向高山爬升地带及深峡谷5种典型微地形的特征；根据上述5种典型微地形的特征给出相应地貌的风速修正公式；随后，结合杆塔编码系统及输出经修正后的微地形预测风速，在修正风速达到杆塔设计风速的90％情况下，推出相应地貌的风速预报预警信息。

进一步的，所述垭口微地形，计算拟合得出垭口风速v₁在v的基础上按下述修正计算：

式中，v为台风预报风速；k₁为垭口地形系数，0～45度为缓坡，取2.1；45～90度为陡坡，取3；k₂为垭口影响因子，线路距离垭口20m内取1.5；20m开外取1.2；α为垭口的实际角度；H为垭口深；z为邻近铁塔的塔顶标高，两基铁塔均邻近时取较大标高者；k₃为自然大风影响因素，当风速大于25.3m/s时，取k₃为1.6，风速低于25.3m/s时，取k₃为1。

进一步的，所述分水岭微地形，以杆塔中心桩为中心点，山顶相对杆塔中心桩的角度为β，按下式计算：

所述角度β落在杆塔中心桩为中心点的16个区间内，根据风速方位角分度盘区间，将其方位记为d，d在1～16之间取值；