[发明专利]一种输电线路山火准确预警的方法

说明书

技术领域

本发明属于在电力工程技术中一种输电线路山火准确预警的方法。

背景技术

近年来，随着电力资源的开发，越来越多的输电线路穿过高山峻岭地带，这些地区独特的地形地貌、气候条件极易引发山火，轻则引起输电线路跳闸，重则造成烧毁铁塔，引起长时间的不可恢复的重大电力事故。山火是造成输电线路跳闸的主要因素之一，随着电网规模的不断扩大，加之近年极端干旱天气的频繁出现，山火已成为危害电网安全稳定运行的重要因素之一。据期刊文献《南方电网2010年第一季度线路山火跳闸情况分析》、《高压直流输电线路故障定位研究综述》、《输电线路山火故障分析及预防》的不完全统计数据，山火对我国输电线路造成极大威胁：如2010年至2012年，云南电网110kV及以上输电线路因山火引起的线路跳闸共25次，尤其是2012年3月30日昆明地区500kV宝七Ⅰ、Ⅱ回线跳闸，已构成了三级电力安全事件。广西电网110kV及以上电压等级输电线路累计发生山火跳闸31起，此外，有20余次输电线路受山火影响而被迫紧急停运。

国内外相关学者对山火引发线路跳闸的机理、山火监测及预警、山火引发线路故障模型等进行了深入的研究。国内期刊文献阐述了《输电线路的山火击穿特性及机制研究》和《交流输电线路模型在山火条件下的击穿机理》，文献《山火条件下的架空输电线路停运概率模型》研究了山火条件下的架空输电线路停运概率模型，给出了输电线路停运概率与山火距离、浓烟浓度、温度、湿度等质检的关系。但利用视频图像等传感器实现了架空输电线路走廊防山火综合监测系统，存在实时性差、漏报和误报、烟雾传感器灵敏度受现场风向环境影响的问题；另外视频图像传感器在森林地区不易安装且制造、维护成本非常巨大。国外也有很多学者对输电线路在山火条件下的闪络特性进行了大量研究。文献《Flashover characteristics of vertical-type model power line in the presence of combustion flash》利用卫星遥感对森林山火进行监测，能够反映出火灾的局部空间分布和细节特征，并研究了极轨气象卫星在输电线路防山火监测中的应用，但基于卫星的监测系统存在实时性差、漏报和误报、对范围很小的山火在蔓延判断方面存在缺陷等缺点，给准确辨识山火带来一定的困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供的一种输电线路山火准确预警的方法，包括以下4个步骤：

S1：收集火点信息

采用HJ-1B卫星数据或遥感识别技术收集火点信息；

为了提高准确性和实用性，本发明将半径大于等于1m的火点判断为火点信息，只需收集到半径大于等于1m的火点，就可以预测、判断和告警火情的蔓延区域和大小；

S2：风速信号分解

风速风向的一般检测可采用现有技术的风向风速传感器，将其安装在输电线路下方，为到达最小成本获得最佳经济效益，每一个传感器相距10km，每天进行风速和风向采样；经典山火数学模型将风速数据时间序列中真实存在的不同尺度或趋势分量逐级分解出来，产生一系列具有相同特征尺度的数据序列，分解后的序列与风速原始数据序列相比获得规律性；

风速信号分解分为以下3个步骤：

S2.1：根据采集到的风速序列x(t)的所有极大值点和所有极小值点利用样条插值分别获得上包络信号x₁(t)和下包络信号x₂(t)，并计算上包络和下包络信号的平均值，如式(1)：

m(t)=12(x1(t)+x2(t))---(1)]]>