[发明专利]输电线路覆冰舞动分布图测绘方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网输变线路技术领域，具体说是一种考虑了气象地理要素的输电线路覆冰舞动分布图测绘方法。 

背景技术

近年来，输电线路发生导线覆冰舞动的情况明显增多，一旦因大面积舞动导致线路频繁跳闸甚至断线倒塔事故，会造成大面积的停电，影响电网安全稳定运行。因此，防止导线覆冰舞动已成为目前输电线路急需解决的关键性问题，而如何确定覆冰舞动易发区域和易发的程度，成为解决问题首要考虑的因素。 

舞动分布图的绘制工作是提高电网抵御覆冰舞动事故能力的重要组成部分，可以为相关线路设计提供参考，为运行和管理部门提供有效依据。目前绘制舞动分布图的“频率法”，是基于对某地区实际线路历史上曾发生的舞动情况统计分析的基础上，按舞动发生频率划分舞动区域。由于舞动发生时空的随机性，恶劣气候下人员无法到达现场；线路虽发生舞动但未跳闸；在线监测技术的应用刚起步，数据极少；特别对于没有线路的区域，更无舞动经验。因此，利用现有舞动观测记录划分舞动区域，不能真实反映现场实际情况，而且还存在盲区。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有绘制覆冰舞动分布图的“频率法”存在的缺点和不足，提供一种高效的输电线路覆冰舞动分布图测绘方法，即结合气象地理要素绘制覆冰舞动分布图，为已建线路的舞动治理和未建线路的规划提供参考依据。 

所述输电线路覆冰舞动分布图测绘方法，其特征在于：测绘步骤包括： 

（1）收集一个区域输电线路历年来发生导线覆冰舞动的气象、地理资料； 

（2）通过对气象资料的统计分析，得出与覆冰舞动关系密切的下列气象要素的天气系统的类型及其特征阈值范围：日最低气温、气压、日平均相对湿度、日最大风速及其对应的风向； 

（3）利用气象观测台站历史时间序列的温、压、湿、风类的常规日值观测资料，根据覆冰舞动发生时的气象要素阈值范围，判断历史上每一天覆冰舞动发生有无，得到全区域覆冰舞动频次分布； 

（4）将历史覆冰舞动频次与其地形起伏度建立数学函数关系，用该函数修正全区域覆冰舞动频次分布； 

（5）按百分位法将舞动频次分布分为4级，分别对应非覆冰舞动区、轻度覆冰舞动区、中度覆冰舞动区和重度覆冰舞动区，采用ARCGIS软件完成区域覆冰舞动分布图。 

造成覆冰舞动的所述天气系统的类型及其特征主要为：以日最低气温、气压、日平均相对湿度、日最大风速及其对应的风向作为主要资料；用后向轨迹分析模式HYSPLIT系统对区域气流轨迹计算并完成聚类分析。 

所述覆冰舞动频次分布以地形起伏度对其修正，地形起伏度数据，利用所述历史覆冰舞动频次与其地形起伏度建立的数学函数关系，在ARCGIS系统的支持下，运用函数关系计算每一个区域地形起伏度所对应的覆冰舞动频次，得到所需区域内的覆冰舞动频次分布图。 

历史覆冰舞动频次与其地形起伏度所建立的所述数学函数关系，选用相关性较高的拟合公式，湖北地区拟合选用对数函数：y=-2.022*ln(x)+14.58；式中x代表某一点的地形起伏度，y代表 某一点的覆冰舞动频次拟合值。 

本发明具有下列优点和积极效果： 

1、基于气象地理模型绘制舞动分布图，能准确地反映输电线路覆冰舞动发生的时空规律，覆盖所有区域； 

2、具有标准化绘制流程，便于推广应用； 

3、采用矢量电子地图，准确度高、使用方便； 

4、适用于各电压等级输电线路已建线路的舞动治理和未建线路的规划。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：本发明提供一种高效的输电线路覆冰舞动分布图测绘方法，即结合气象地理要素绘制覆冰舞动分布图，按照下述步骤实现： 

（1）区域覆冰输电线路舞动气象、地理特征的规律总结归纳，对覆冰舞动进行时空分析，找出其空间的分布规律和时间上的易发时段。 

（2）对覆冰舞动的天气系统进行归类整理，分析影响覆冰舞动的主导天气系统和其规律。 

（3）依托影响覆冰舞动的主要气象因素的分析结果，给出具有物理意义的组合气象要素建模模型。 

（4）根据气象因子建模结果，利用气象观测台站长时间序列的观测资料，完成气象模型下覆冰舞动的历史序列反演。 

（5）建立覆冰舞动总次数与地形起伏度之间的定量关系模型，修正全区域覆冰舞动频次分布。 

（6）按百分位法对覆冰舞动分布进行分区分级。 

（7）绘制完成区域覆冰舞动分布图。