[发明专利]一种针对高原微地形的输电线路覆冰实时绘制方法

说明书

技术领域：

本发明属于输电线路风险图绘制技术，尤其涉及一种针对高原微地形的输电线路覆冰实时绘制方法。

背景技术：

输电线路覆冰灾害是国内外输电线路风险研究的重要课题，全世界每年都会发生多起因输电线路覆冰而导致的倒杆、断线和绝缘子闪络等事故，我国因输电线路覆冰导致的冰闪跳闸、导线舞动和倒塔断线等事故频发，2008年初，我国南方出现大面积降雪，覆冰导致输电线路受损严重，截止1月31日18时，1月10日以来的低温雨雪冰冻灾害已造成浙江、江苏、安徽等19个省(区、市)不同程度受灾，经济损失达537亿元。我国西南地区输电线路分布在高原山地上，高原山地微地形复杂，加之特殊的气象条件，易形成输电线路覆冰条件，每年冬季覆冰引起的输电线路冰闪跳闸、倒塔断线，导线舞动导致的相间闪络、金具损坏、跳闸停电、倒杆(塔)、导线折断等事故频发。为保障输电线路运行安全，输电线路覆冰图绘制对覆冰风险排查、杆塔防覆冰设计及覆冰预警等具有指导意义。目前导线覆冰研究与防治多采用人工观冰方法，在线监测系统等，有关输电线路覆冰的研究仍存在困难：例如对水的物理特性、雪的快速变态、积雪机制的多样化等诸多因素的研究只能在实验阶段，人工实验和自然积雪条件之间的等效性并不理想；在线监测终端受安装数量限制，数据较难结合空间因素进行导线覆冰的规律研究；气象数据和人工观冰积累的现场数据，尚不能充分利用，人工观冰成本高，效率低；现有的覆冰绘图时间间隔长，对实时输电线路覆冰指导工作有限，模型考虑的气象条件和高原微地形因素不充分，模型存在缺陷。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种针对高原微地形的输电线路覆冰实时绘制方法，以解决现有技术存在的输电线路覆冰研究模型在实时气象和高原微地形考虑不充分的缺陷，导致采用人工观冰成本高、效率低、风险大等问题。

本发明技术方案：

一种针对高原微地形的输电线路覆冰实时绘制方法，它包括下述步骤：

步骤1、构建K.J模型，利用强降水、空气液体水含量、垂直导线的水平风速和气温值实时气象参数计算空间各站点的实时冰厚值；

步骤2、计算各空间站点的标准冰厚：利用步骤1获取的实时冰厚值，运用高度修订方法，采用高度修订公式将冰厚推演到输电线路标准高度并计算输电线路各空间站点的标准冰厚；

步骤3、克里金模型进行空间插值：利用步骤2计算的各空间站点的标准冰厚值，利用克里金模型进行空间插值，通过普通克里金方法，首先研究站点数据特征，然后选择模型进行变异函数构建，最终进行克里金插值并评定精度，得到克里金插值冰区分布图A；

步骤4、根据历史观冰数据、地形因素和气象因素条件进行2、5、10、15、20、30、50和100年一遇冰区图区域划分；

步骤5、建立不同覆冰相似区的海拔与冰厚分布模型：根据步骤4划分的区域，以各区域为对象，建立以高程为参数的不同覆冰相似区的海拔与冰厚分布模型；

步骤6、通过空间计算获取2、5、10、15、20、30、50和100年一遇的冰区分布图B，根据步骤5提供的不同覆冰相似区的海拔与冰厚分布模型，结合步骤4划分的区域，对DEM栅格数据进行空间计算，获取冰区分布图B；

步骤7、实时冰区分布模型研究：将步骤3获取的克里金插值冰区分布图A和步骤6通过空间计算获取的冰区分布图B，通过乘权重系数相加获取最终的实时冰区分布模型，通过模型获取输电线路实时冰区图。

步骤1所述的K.J.模型表达式如下：

D＝D1+D2(1)