[发明专利]用于预测输电线路上的覆冰状态的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的各实施方式涉及覆冰(ice coating)预测，更具体地，涉及用于预测输电线路(transmission line)上的覆冰状态的方法和装置。

背景技术

随着社会的发展，电力已经成为人们工作和生活所依赖的一种重要能源。通常，电能需要经过数百甚至上千公里的输电线路才能从发电站传输至目的地城市。输电线路分布范围广，并且通常分布于地理条件复杂的野外区域，维护人员不可能每天检查输电线路是否出现异常。另外，近些年来由于极端气候带来的雪灾和冻雨等恶劣天气，都给输电线路的安全造成了极大威胁。

在雪灾和冻雨等低温条件下，输电线路(诸如，输电线、输电塔以及输电杆等)表面将会形成覆冰，覆冰的厚度会随着时间推移和气象条件的改变而变化。当覆冰的厚度达到一定数量时，输电塔和输电杆等支撑体将不能承受覆冰的重量，进而产生输电塔和输电杆倾斜甚至倒塌等事故。如果在高压电网或者特高压电网中出现上述事故，将会造成大范围停电并带来巨大的经济损失。另外，在出现事故后对输电线路沿线的设备进行维修，也会占用大量的人力和物力，产生的开销也是巨大的。

因而，输电线路的安全监控和灾害预警已经成为目前的一个研究热点。现有技术方案还停留在通过设置摄像头或者其他设备进行监视，当发现输电线路出现异常(例如，覆冰达到一定厚度或者出现输电杆倾斜等情况)时，再派遣维修人员到现场排除异常。尽管维修人员的补救措施可以防止损失进一步扩大，却无法挽回已经出现的损失。

发明内容

因而，期望开发一种能够预测输电线路中可能出现的风险的技术方案，期望该技术方案能够在尽量不改变现有电网设备的情况下，预测输电线路上的覆冰状态，并且期望该技术方案能够应用于整个电网中的输电线路，而不是不仅仅局限于在部署有监控设备的输电线路沿线使用。为此，本发明的各实施方式提供了用于预测输电线路上的覆冰状态的方法、装置和相关计算机程序产品。

在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于预测输电线路上的覆冰状态的方法，包括：从至少一个气象传感器采集实时气象数据；基于实时气象数据、初始场(initial field)以及天气预报模型，生成气象要素预测值；以及根据气象要素预测值以及输电线路的属性信息，获取输电线路中满足覆冰条件的线路集合。

在本发明的一个实施方式中，进一步包括：根据覆冰生长模型预测线路集合中的线路上的覆冰厚度。

在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于预测输电线路上的覆冰状态的装置，包括：采集模块，配置用于从至少一个气象传感器采集实时气象数据；生成模块，配置用于基于实时气象数据、初始场以及天气预报模型，生成气象要素预测值；以及获取模块，配置用于根据气象要素预测值以及输电线路的属性信息，获取输电线路中满足覆冰条件的线路集合。

在本发明的一个实施方式中，进一步包括：预测模块，配置用于根据覆冰生长模型预测线路集合中的线路上的覆冰厚度。

采用本发明的方法和装置，可以仅在能够代表一类气象条件的典型位置设置传感器(例如，在整个北京地区仅设置十余个传感器)，因而大大降低在输电线路沿线设置的传感器的数量；并且可以基于高精度的气象要素预测值，来提供电网中的传输线路上的覆冰状态(例如可以提供在未来可能产生覆冰的输电线路的集合)，对于可能出现的事故进行预警，以便电网维护人员预先排除事故隐患；更进一步，还可以预测线路集合中的线路上的覆冰厚度，以便于电网维护人员根据未来覆冰的严重状况采取相应措施。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式。在附图中：

图1示意性示出了适于实现本发明实施方式的示例性计算系统的框图；

图2示意性示出了根据一个解决方案的用于监视输电线路上的覆冰状态的方法的示意图；

图3示意性示出了根据本发明一个实施方式的解决方案的架构图；

图4示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于预测输电线路上的覆冰状态的方法的流程图；

图5示意性示出了根据本发明一个实施方式的、生成气象要素预测值的示意图；

图6A和图6B分别示意性示出了根据本发明一个实施方式的、生成传输线路沿线的气象要素预测值的示意图；

图7示意性示出了根据本发明一个实施方式的、获取满足覆冰条件的线路集合的示意图；