[发明专利]一种基于输电线路微气象站监测数据的高危气象识别方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于输电线路微气象站监测数据的高危气象识别方法及装置，方法包括如下步骤：采集输电线路微气象站监测数据，并通过时间序列分段分割形成多个数据段，提取每个数据段中的气象事件；根据高危气象事件标记策略，对提取的数据段中的气象事件进行标注，获取部分数量的含高危气象事件数据段；对所有数据段的描述特征提取，分析处理形成核心特征集；结合核心特征集和标注出的部分数量的含高危气象事件数据段，对高危气象事件进行聚类分析；获取高危气象事件在时间和空间上的特征参量，完成基于输电线路微气象站监测数据的高危气象识别。本发明在小尺度维度评估气象事件对电力系统的影响，有效指导灾害预警、调配处理，应用范围广。

技术领域

本发明属于电力设备监测预警技术领域，具体涉及一种基于输电线路微气象站监测数据的高危气象识别方法及装置。

背景技术

输电铁塔作为输电网络中最为重要的基础设施，承担着支撑导线进行电能传输与构建电力网络的任务。铁塔是典型的风敏感结构且其受损破坏多与极端风条件相关。在高危气象分析方面，目前电力部门在强风暴分析方面以公开的气象信息为主，辅以气象监测站点。

如专利CN114626629A给出了一种输电线路气象灾害故障风险评估方法，根据气象灾害影响因素建立层次分析法评估模型，计算气象灾害影响因素的风险权重；根据气象灾害影响因素采用PageRank算法建立算法评估模型，计算气象灾害影响因素对应的风险后果；根据风险权重和所述风险后果，建立输电线路综合运行风险评估模型。提高了输电线路气象灾害风险评估的准确度，能够准确把握线路的风险状态，及时了解多气象灾害下线路运行的安全水平。

如专利CN114330061A给出了一种输电线路典型塔薄弱环节分析方法，获取地理环境的数据信息，并根据获取的地理环境数据信息建立相应的地理环境模型；获取输电线路塔及架设线缆的数据信息，并根据获取的输电线路塔及线缆数据信息建立相应的输电线路塔模型及线缆模型；获取地理位置对应的气象数据信息，并根据获取的气象数据信息建立相应的气象模型；根据气象模型对输电线路塔模型及线缆模型的影响、气象模型配合地理环境模型共同对输电线路塔模型及线缆模型的影响，分析和判断输电线路塔的薄弱环节。该方案提出面向地区不同气象条件下多因素的分析方法，适用于典型输电塔力学薄弱环节的查找分析，及时有效的发现输电线路塔的薄弱环节，提高输电线路塔的使用安全。

然而，以上现有技术的气象领域从中尺度范围识别强风，研究基于中尺度气象数值预报的强风暴预警方法，这些数据预警信息仅停留在中尺度层面，无法从小尺度上评估气象事件对电力系统的影响程度，无法有效指导灾前预警灾后调配工作。基于力学传感器采集到的铁塔风至响应数据，响应数据采集设备成本高、设计复杂、稳定性较差，且研究方案与铁塔型号、结构具有强相关性，难以大范围推广应用。

输电线路微气象站是一种利用输电铁塔的气象监测技术，通过对风速、降水量、温度的采集实现对输电铁塔位置距地10m高度气象的实时监测。目前，也有部分研究人员开始探究分析输电线路微气象站的数据，以此来为电力系统架空输电线路规划运行、气象建模、灾后分析提供决策支持。

如专利CN113408788A给出了一种微气象监测装置高维构建及补全方法、系统、装置及介质，方法包括以下步骤：获取微气象监测装置布点的地理经纬度信息，分析微气象的地域性及时序性特征；根据地理经纬度信息对微气象监测装置进行基于经纬度二维信息的聚类分析，将空间地理距离相近的微气象监测装置划分为同一类；获取划分为同一类的微气象监测装置的监测信息，根据监测信息构建三维缺失张量，根据三维缺失张量和低秩张量补全算法实现对微气象监测装置的缺失值填补。该发明依据微气象监测信息的时空相关性，对信息错漏的微气象监测信息进行缺失值填补，可广泛应用于气象灾害预警技术领域。

但是，现有技术尚未对微气象数据如何处理，以精准适配输电铁塔的高危气象识别进行研究。

因此，如何设计一种基于输电线路微气象站监测数据的高危气象识别方法，关联输电线路微气象站监测数据与高危气象，以实现在小尺度维度评估气象事件对电力系统的影响是本领域技术人员亟待解决的问题。