[发明专利]一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法

权利要求书

1.一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法，其特征在于：该方法利用输电线路覆冰在线监测装置记录的历史数据,包括覆冰负荷数据及对应的微气象数据,基于粒子群聚类方法,提取输电线路覆冰过程的微气象特征，该微气象特征为该监测点的输电线路当气象条件达到何种程度时无覆冰、轻微覆冰、中等覆冰、严重覆冰及覆冰脱落；再根据导线及杆塔的设计承载能力制定判决模型，该模型中的隶属度函数的待定参数由提取的微气象特征确定；最后依据模糊推理Fuzzy Reasoning推导估计灾害发生的等级情况，进行定性预警；具体步骤如下：

步骤1：对参与聚类的变量,包括微气象信息、时效因子与对应的覆冰负荷数据进行相关分析，剔出与覆冰过程相关性小的变量，降低聚类数据的维度；

步骤2：基于粒子群聚类算法，对微气象信息、时效因子与对应的覆冰负荷数据过程信息进行自动分类，一般分为无覆冰、轻微覆冰、中度覆冰、严重覆冰、覆冰脱落五个阶段；

步骤3：通过统计学模型计算前步五个阶段的微气象信息的特征数据，包括温度、湿度、风速等微气象信息平均值、最大值、最小值；

步骤4：依据步骤3提取的微气象数据特征，确定覆冰过程定性预测的模糊推理模型，包括论域的划分、隶属度函数参数的确定；该模型根据提前知晓的气象信息对覆冰过程进行定性预测，即是否处于无覆冰、轻微覆冰、中度覆冰、严重覆冰或覆冰脱落五个阶段之一；

步骤5：依据步骤4覆冰过程定性预测结果，结合该监测点对应的导线冰载荷设计标准，计算出覆冰灾害预警信息。

2.权利要求1所述的一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法，其特征在于步骤1应包括以下实现过程：

a.确定时效因子，优选时间变量T为时效因子，时间间隔为微气象数据采样周期；

b.对微气象信息、时效因子与对应的覆冰负荷数据进行规一化处理；优选主元分析法进行相关分析，剔出与覆冰过程相关性小的变量，降低聚类数据的维度。

3.权利要求1所述的一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法，其特征在于步骤2应包括以下实现过程：

基于粒子群聚类算法，对降维后的微气象数据进行自动分类；优选具有完整覆冰过程的历史数据进行聚类；优选粒子群聚类算法对如温度、湿度、风速等微气象信息，以及时效、覆冰负荷进行聚类处理；优选5个聚类类型进行自动分类，分类结果包括：无覆冰、轻微覆冰、中度覆冰、严重覆冰、覆冰脱落。