[发明专利]一种基于空气运动计算的电网覆冰开始时间计算方法

摘要

本发明公开了一种基于空气运动计算的电网覆冰开始时间计算方法，该方法为下述步骤：1.观测数据获取，2.数据网格化处理，3.锋线点筛选，4.副高边缘点筛选，5.距离计算，6.冷空气移动速度计算，7.锋线点移动时间计算，8.覆冰发生时间计算。本方法的有益效果为：本发明填补了目前尚无基于空气运动计算的电网覆冰开始时间计算方法技术空白，适用于电网所有易覆冰点的覆冰开始时间预测，计算操作简单，实用性强。本发明考虑锋线点的受力情况，建立锋线点的运动方程，计算运动时间，从而计算覆冰开始时间，准确率高。本发明计算得到的输电线路覆冰开始时间，在冬季电网覆冰期间，为开展电网融、除冰工作部署供了科学的参考依据。

主权项

1.一种基于空气运动计算的电网覆冰开始时间计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)观测数据获取确定计算开始时间为t0、预测点P的位置及包含P的计算区域Q，获取t0时刻与前24小时t‑24区域Q范围内高空500hPa高度观测数据、风速风向观测数据、地面温度观测数据；(2)数据网格化处理设定网格分辨率为r，并将步骤(1)设定的区域Q划分为r×r的网格，同时，将步骤(1)收集的t0和t‑24时刻的500hPa高度观测数据、风速风向数据、地面温度数据，利用克里金方法插值到网格点上；(3)锋线点筛选计算步骤(2)网格化处理的地面t0和t‑24时刻气温点，计算24小时变温Δt＝t0‑t‑24按照自西向东，自北向南的顺序，筛选Δt小于‑8℃且在t0和t‑24时段内最低气温小于4℃的格点，对于经度相同的点，选取纬度较小的点作为锋线点，记为Fi，其中i＝1…n，共n个点；(4)副高边缘点筛选计算步骤(2)网格化处理的地面t0时刻的高度数据网格点，按照自西向东，自南向北的顺序筛选大于等于5880的网格点，对于筛选后经度相同的网格点，先筛选纬度连续的网格点，然后在其中选取纬度较大的点作为副高边缘点，记为Hj，j＝1…m，共m个点；(5)距离计算计算步骤(3)确定的每一个锋线点Fi与预测点P的水平距离，记为Li；计算步骤(4)确定的每一个副高边缘点与步骤(3)确定的每一个锋线点的水平距离，记为Sij；(6)冷空气移动速度计算计算步骤(4)选取的每一个副高边缘点H_j，与锋线点F_i在500hPa平面上的高度差，记为ΔH_ij，加速度计算如下：其中，g为重力加速度，取9.8m/s2；则所有影响锋线点Fi的副高边缘点产生的加速度和为：分别计算锋线点F_i的加速度和速度在距离L_i方向上的分量则Li方向上的速度为vit＝vi+ait，t为时间，α和β为加速度和速度与Li方向的夹角；(7)锋线点移动时间计算根据步骤(5)的计算的距离Li和步骤(6)计算的Li方向上速度vit，计算锋线点Fi到达预测点P的时间ti(8)覆冰发生时间计算重复步骤(6)‑(7)计算所有锋线点到达预测点P的时间，并选取最小时间tmin，作为发生覆冰时间，即tmin＝min{ti}。