[发明专利]一种输电通道林火蔓延风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统及自动化技术领域，具体涉及一种输电通道林火蔓延风险评估方法。

背景技术

随着国家电网智能化发展的不断深入，特高压输电网络的大规模建设，以大联网、大容量为标志的规模化、高效率的电网遭遇灾害时，其影响速度快、范围广，且有社会化趋势。林火是造成电网灾害的主要因素之一。电网防林火工作面临的形势越来越严峻，需要从多方面进行电网综合防火，才能真正控制林火对电网的危害，切实提高电网安全运行水平。现有技术中仅依据风向和湿度两类参数对林火行为变化和林火蔓延趋势进行预测性分析计算，或仅依据地形条件和风条件两类参数进行林火燃烧带形状的预测性分析计算，而忽略了火点周边地形、植被的可燃性、河流或公路等林火蔓延隔离物对林火蔓延趋势或蔓延路径造成的影响，而且现有技术仅以林火蔓延范围作为电网损失风险评估参数，没有涉及火焰高度和林火强度与引发线路跳闸的关联关系，但林火燃烧是引起线路跳闸的重要条件却不是充分条件，需要结合其他条件因素综合得到跳闸风险等级。

发明内容

本发明根据现有技术的不足提供一种输电通道林火蔓延风险评估方法，综合考虑包括风速风向、地形坡度、植被易燃性、蔓延阻隔因子等多种林火蔓延条件和火灾引发输电线路跳闸相关因素，实现输电通道林火蔓延风险的评估方法。

本发明的技术方案：一种输电通道林火蔓延风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101、遥感图像预处理：接收中分辨率成像光谱仪卫星和美国国家海洋大气局卫星图像数据，对遥感数据进行太阳角高度订正、临边变暗订正和地图投影变换预处理；

S102、基于订正遥感图像进行火点、阻隔物像元提取：基于中分辨率成像光谱仪卫星250m分辨率可见光图像1、2波段和500m分辨率近红外图像7波段进行遥感图像融合，利用250m分辨率图像判图提取地物信息，利用500m分辨率图像判图提取火点、阻隔物像元信息；

S103、起火点计算：根据步骤S102中得到的火点像元得到火区多边形，将多边形的边缘各点坐标进行加权平均值计算得到起火点坐标P₀；

S104、林火蔓延速度计算：采用下述公式计算火头蔓延速度V_F，

VF=Kp*Ks14.1895e(0.1547VW)]]>

式中Kp为火点所在位置植被类型修正系数；Ks为火点所在位置地形坡度修正系数；V_W为火点所在位置风速；

S105、预定义时间长度内燃烧范围估算:以步骤S103中得到的起火点P₀为圆心，Δt*V_F为半径，其中Δt为预定义时间长度t/60、V_F为P₀点林火蔓延速度，得到圆形C₀，C₀与地物图层中的阻隔物相减计算，得到修正燃烧范围F₀，F₀与等高线的交点为燃烧临界点集G₀，F₀与最大坡度值方向的交点沿该点风向移动Δd为下一中心火点P₁的位置，其中Δd＝V_W*Δt；以P₁为圆心，Δt*V_F'为半径，其中Δt为预定义时间长度t/60、V_F'为P₀点林火蔓延速度，得到圆形C₁，C₁与地物图层中的阻隔物相减计算，得到修正燃烧范围F₁，F₁与等高线的交点为燃烧临界点集G₁，以此类推，直到第t秒,将G₀到G₆₀的临界点集连接起来即得到燃烧范围；

S106、受火灾影响输电杆塔集搜索：步骤S105计算得到的燃烧范围与输电杆塔分布点图进行相交计算，如果输电杆塔与燃烧范围为在内或在上的拓扑关系，则判断该输电杆塔在林火影响范围内，得到受火灾影响的杆塔集T；