[发明专利]一种对电力系统输电杆塔周边环境的气象风险确定方法

摘要

本发明涉及一种对电力系统输电杆塔周边环境的气象风险确定方法，属于电力系统运行分析与决策技术领域。以待测杆塔为中心，按照设定区域半径分级，分别建立当前时刻评估杆塔的雷暴风险评估方程、台风风险评估方程、山火风险评估方程和暴雨风险评估方程和覆冰风险评估方程，最后得到当前评估杆塔的环境气象综合风险结果。本发明方法基于输电线路的微气象、覆冰等在线监测装置获取的监测数据及外部气象预报信息，兼顾气象环境的恶劣程度及其与评估对象之间的距离，充分考虑到环境气象风险具有的时间、空间变化特性，采用多级评估区域的方案，可以在一定程度上更为合理、准确地体现和预估环境气象风险的时空变换趋势。

主权项

一种对电力系统输电杆塔周边环境的气象风险确定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)以电力系统输电线路中的待评估杆塔为中心，按照设定区域半径进行0～4级不同环境气象风险评估区域的划分，得到五个等级的区域，即第4级区域、第3级区域、第2级区域、第1级区域和第0级区域；(2)从气象系统或电力系统内部的雷电定位系统监测记录中，分别获取在当前时刻以前1小时内，待评估杆塔在第4级区域、第3级区域、第2级区域和第1级区域内发生的对地闪络雷击的雷电流幅值，分别将该雷电流幅值与待评估杆塔的直击耐雷水平Ilmax进行比较，将超过待评估杆塔直击耐雷水平Ilmax的记为发生一次有效雷击，比较后得到四个等级区域中发生有效雷击的次数，并分别记为KLR4,KLR3,KLR2和KLR1；根据四个等级区域中发生有效雷击的次数，得到当前时刻杆塔的雷暴风险KL的评估方程如下：KL＝2×(KLR4+KLR3/4+KLR2/9+KLR1/16)(3)从气象系统中，分别获取当前时刻下台风或风暴在待评估杆塔的第4级区域、第3级区域、第2级区域和第1级区域中的最大风速，将该最大风速与待评估杆塔导线发生最大允许风偏相对应的风速Vwmax进行比较，区域内的最大风速大于待评估杆塔导线发生最大允许风偏对应的风速Vwmax，则认为该区域存在台风或风暴风险，并将该区域的台风或风暴风险KWR4、KWR3、KWR2或KWR1记为1，若该最大风速小于或等于待评估杆塔导线发生最大允许风偏对应的风速Vwmax，则认为待评估杆塔导线不存在台风或风暴风险，并将相应的第4级区域、第3级区域、第2级区域和第1级区域中的台风或风暴风险KWR4、KWR3、KWR2或KWR1记为0；根据四个等级区域中台风或风暴风险的比较结果，得到当前待评估杆塔的台风风险KW的评估方程如下：KW＝KWR1+KWR2+KWR3+KWR4(4)从气象系统中，分别获取当前时刻下待评估杆塔的第4级区域、第3级区域、第2级区域和第1级区域内的山火监控情况，根据发生山火情况，分别对待评估杆塔的的四个区域内的山火灾害风险进行判断，若在区域内存在发生山火的情况，则将该区域的山火灾害风险KFR4、KFR3、KFR2或KFR1记为1，若在区域内不存在发生山火的情况，则将该区域的山火灾害风险KFR4、KFR3、KFR2或KFR1记为0；根据上述山火灾害风险判断结果，得到当前评估杆塔的山火灾害风险KF的评估方程如下：KF＝KFR1+KFR2+KFR3+KFR4(5)从气象系统中，得到当前时刻下待评估杆塔的第4级区域、第3级区域、第2级区域和第1级区域内的降水监测数据，将各级区域内的最大降水量依据气象部门通用标准进行分级，根据分级结果，分别对待评估杆塔的的四个区域内发生暴雨风险进行判断，若区域内发生特大暴雨降水情况，则将该区域的发生暴雨风险KRR1、KRR2、KRR3或KRR4记为4，若区域内发生大暴雨降水情况，则将该区域的发生暴雨风险KRR1、KRR2、KRR3或KRR4记为3；若区域发生暴雨降水情况，则将该区域的发生暴雨风险KRR1、KRR2、KRR3或KRR4记为2；若区域内发生大雨降水情况，则将该区域的发生暴雨风险KRR1、KRR2、KRR3或KRR4记为1；若区域内发生中雨或中雨以下降水情况，则将该区域的发生暴雨风险KRR1、KRR2、KRR3或KRR4记为0；根据上述发生暴雨风险的判断结果，得到当前评估杆塔的暴雨风险KR评估方程如下：KR＝(KRR1+KRR2+KRR3+KRR4)/4(6)从输电线路杆塔覆冰在线监测系统中，得到当前时刻下待评估杆塔的覆冰平均厚度的监测结果，根据杆塔覆冰标准等级，对监测结果进行判断，若杆塔覆冰平均厚度达到覆冰标准等级中的极度覆冰情况，则将待评估杆塔的覆冰风险KI记为4；若杆塔覆冰平均厚度达到覆冰标准等级中的严重覆冰情况，则将待评估杆塔的覆冰风险KI记为3；若杆塔覆冰平均厚度达到覆冰标准等级中的较严重覆冰情况，则将待评估杆塔的覆冰风险KI记为2；若杆塔覆冰平均厚度达到覆冰标准等级中的中等程度覆冰情况，则将待评估杆塔的覆冰风险KI记为1；若杆塔覆冰平均厚度达到覆冰标准等级中的轻度覆冰情况，则将待评估杆塔的覆冰风险KI记为0；(7)根据上述步骤(2)—步骤(6)的风险评估方程，得到当前时刻待评估杆塔的环境气象综合风险方程如下：KEW＝(KL+KW+KF+KR+KI)从而得到当前待评估杆塔的环境气象综合风险结果。