[发明专利]基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法

权利要求书

1.一种基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取网格化输电线路各个时刻的导线数据；

基于获取的所述各个时刻的导线数据，构建多网格多时刻的导线参数张量；

构建基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警模型，对模型进行训练和测试；

预测下一时刻或者未来时刻的导线温度并预警。

2.根据权利要求1所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述导线数据包括气象参数、物理参数、电气参数和地理参数。

3.根据权利要求2所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述气象参数包括环境温度、风速、气压、空气密度、日照强度和湿度；

所述物理参数包括导线型号；

所述电气参数包括导线电流和温度；

所述地理参数包括网格地理位置信息和海拔。

4.根据权利要求3所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述气象参数为数值天气预报，以网格形式进行预处理，通过线性插值方法获取高时间分辨率的气象参数数据。

5.根据权利要求3所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述网格地理位置信息，包括：

将应用区域的地理坐标范围网格化，网格化的分辨率为Δx；

以横纵坐标形式表示网格位置，作为输电线路的网格地理位置信息。

6.根据权利要求1所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述构建多网格多时刻的导线参数张量，包括：

单一网格内的单一时刻的导线参数构成单一时刻导线参数张量；

单一网格内的多个时刻的导线参数张量以时间顺序组合，排列构成多时刻导线参数张量；

多个网格的多时刻导线参数张量组合，构成多网格多时刻的导线参数张量。

7.根据权利要求1所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述构建基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警模型，包括：

时段长度设为H，时间步长设为n；

输入为由多个网格的H/n个单一时刻导线参数张量组合而成的多时刻导线参数张量；

输出为多个网格的时段最后一个时刻t_f+时间步长n的时刻的导线温度；

在输出层后连接导线温度预警层；

导入网格内导线最高温度与预测结果比较以显示风险等级，超过时报警。

8.根据权利要求1所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述预测下一时刻或者未来时刻的导线温度并预警，包括：

当前时刻前一时段天气预报组成当下时段气象参数，当前时刻后一时段天气预报组成未来时段气象参数；

根据当下时段气象参数和当前时刻前一时段的物理参数、电气参数、地理参数构建的导线参数张量，预测下一时刻的导线温度并预警；

根据未来时段气象参数和当前时刻前一时段的物理参数、电气参数、地理参数构建的导线参数张量，预测未来时刻的导线温度并预警。

9.根据权利要求1所述的基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警方法，其特征在于，所述预警是以地理网格内颜色变化反映导线温度升高情况，包括：

计算预测温度θ与最高温度θ_max的临近值ε，ε＝(θ_max-θ)/θ_max；

当ε≥η₁时，网格为绿色；

当η₂ε≤η₁，网格为蓝色；

当0ε≤η₂，网格为黄色；

当ε≤0时，网格为红色，系统报警；

η₁、η₂为临界值。

10.一种基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警装置，其特征在于，包括：

导线数据获取模块，用于获取网格化输电线路各个时刻的导线数据；

导线参数张量构建模块，基于获取的所述各个时刻的导线数据，构建多网格多时刻的导线参数张量；

模型构建模块，用于构建基于LSTM网络的输电线路温度预测与温升预警模型，对模型进行训练和测试；

温度预测与温升预警模块，用于预测下一时刻或者未来时刻的导线温度并预警。