[发明专利]一种面向天气预报的导线时变停运预测方法和系统

说明书

本发明属于电力领域，尤其涉及一种面向天气预报的导线时变停运预测方法和系统，方法：根据数值天气预报和导线物理参数，计算导线未来时刻的动态载流能力值；根据动态载流能力值与静态载流能力值，计算导线的停运风险值；根据导线失效频率和停运风险值对应的修复时间，计算得到导线的时变停运预测值。通过通过根据数值天气预报和导线物理参数，计算导线的未来时刻的动态载流能力值，能够预测导线的工作状态；根据动态载流能力值与静态载流能力值，计算导线的停运风险值，能够预测导线可能存在的工作风险；根据导线失效频率和停运风险值的修复时间，计算得到导线的时变停运预测值，能够计算导线的时变停运风险以为调度计划提供风险评估的参考。

技术领域

本发明属于电力领域，尤其涉及一种面向天气预报的导线时变停运预测方法和系统。

背景技术

架空线路的静态载流量是基于稳态热平衡方程以及导线的最高允许运行温度，以十分保守的气象因素作为边界条件计算得出的导线载流值。这个预先设定的边界条件，不能动态反映线路运行状态的实时变化。相对于静态载流量，动态载流量是基于实时气象环境参数，经由导线热平衡方程在线计算而得到，可以实时反映线路的运行状态。

目前，由于导线测温和微气象参数监测装置并未广泛地安装于全架空线路走廊之中，因此动态载流能力未广泛应用于架空线路。而作为电网调度以及变电运维部门，在迎峰度夏用电高峰期间如果能采用相关技术手段，提前预测架空线路的动态载流能力，则可为调度计划制定和运行方式优化提供决策依据，从而在保证架空线路的安全运行的基础上，充分利用线路动态载流能力。

发明内容

为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种面向天气预报的导线时变停运预测方法和系统，具体技术方案如下：

本发明提供一种面向天气预报的导线时变停运预测方法，包括：根据数值天气预报和导线物理参数，计算导线的未来时刻的动态载流能力值；根据所述动态载流能力值与静态载流能力值，计算所述导线的停运风险值；根据导线失效频率和所述停运风险值对应的修复时间，计算得到所述导线的时变停运预测值。

优选的，所述根据数值天气预报和导线物理参数，计算导线的未来时刻的动态载流能力值，包括：根据所述数值天气预报、所述导线物理参数和导线热平衡方程计算所述导线的未来时刻的动态载流能力值；所述导线热平衡方程：其中，

其中，Tc是导线温度，R(Tc)是温度Tc时导线每千米的交流电阻，I是导线动态载流能力值，Ta是环境温度，π是圆周率，D₀是导线外径，σ_B是玻尔兹曼常数，ε是导线表面辐射系数，ρ_f是相对空气密度，V_δω是预测风速，θ_S是风向与导线的夹角，α是导线表面吸热系数，Q_S是地球表面日照强度。

优选的，所述导线温度Tc为线路最高允许运行温度时，R(Tc)为定值。

优选的，所述未来时刻包括未来24h内的时刻；对应的，

所述根据所述数值天气预报、所述导线物理参数和导线热平衡方程计算所述导线的未来时刻的动态载流能力值，包括：

根据未来24h的所述数值天气预报、所述导线物理参数和导线热平衡方程计算所述导线的未来时刻的动态载流能力值。

优选的，所述线路最高允许运行温度为70°。

优选的，所述根据导线失效频率和所述停运风险值对应的修复时间，计算得到所述导线的时变停运预测值，包括：根据历史数据，设置正常气候条件和异常气候时期，并获取对应的导线失效概率和停运事件的修复时间；为所述正常气候条件的概率和所述异常气候时期的概率设置权重，并对所述导线失效概率和所述停运事件的修复时间进行加权，得到导线综合失效概率和导线综合维修时间；根据所述导线综合失效概率和所述导线综合维修时间，计算得到所述导线的时变停运预测值。