[发明专利]一种电网风害分布图的绘制方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及输电线路涉及和运行维护技术领域，尤其涉及一种电网风害分布图的绘制方法及系统。

背景技术

强风对电网造成的灾害较为严重。为了提高输电线路设计的经济性和安全性，通过电网风灾分布图生成方法绘制电网风速分布图，可以为输电线路的设计选线及风荷载取值、线路运维检修提供依据。

目前，我国输电线路设计风速取值主要依据《110kV-750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010)，其条文4.0.1规定，当沿线的气象与附录A典型气象区接近时，宜采用典型气象区所列数值。按此条文规定，在进行架空输电线路杆塔抗风设计时，对于设计基本风速的取值更多的还是参照附录A进行。而附录A中提供的9种典型气象区，基本风速分级较为笼统，对于特别地区而言，存在实际风速与设计风速相差较大的情况。

例如，我国西南部分省份地区海拔相对比较高，输电经过特殊的路段，如路堤、特大桥梁、垭口、峡谷、山区的风口、峡管效应等微地形路段，瞬时风速增加1.23—1.70倍，这是一种风速和高度增加的效应。如果线路与此类大风风向夹角垂直，输电线路受大风微气象条件下瞬时风速和横风因数合力影响，气动力显著增大，从而产生线路风偏过大，造成绝缘子串摇摆角角度超过设计值，导线下线夹与塔身空间间隙不足产生放电，同时线路发生断线倒塔和风害的可能性明显增加。

发明内容

本申请提供一种电网风害分布图的绘制方法及系统，以解决在进行特别地区的输电线路设计和运维时，实际风速与设计风速相差较大、的问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种电网风害分布图的绘制方法，包括：

获取绘制区域内各气象站的历史风速数据；所述绘制区域包括若干子区域；

根据所述历史风速数据，计算各气象站30年、50年以及100年重现期的10min基本风速和3s瞬时风速；

分别根据所述10min基本风速和所述3s瞬时风速，生成栅格图，对所述栅格图进行矢量化处理；所述栅格图与所述子区域位置对应；

获取每个所述子区域的微地形数据、微气象数据以及历史风害故障线路的故障频次；

根据所述子区域的历史风害故障线路的故障频次以及所述3s瞬时风速或所述10min基本风速，按照预设的定级规则，确定所述子区域的风害风险等级；

按照所述子区域的风害风险等级，确定所述栅格图图层的标识；

根据绘制区域内的线路运行经验、所述微地形数据和所述微气象数据，调整所述标识，生成电网风害分布图。

进一步地，所述方法还包括：获取所述绘制区域内的电网线路杆塔坐标，生成电网线路杆塔图层；以及，将所述电网线路杆塔图层与所述电网风害分布图叠加，得到重点防范线路图。

可选地，所述根据所述历史风速数据，计算各气象站30年、50年以及100年重现期的10min基本风速和3s瞬时风速包括：

选取所述历史风速数据中的每年时距10min平均最大风速作样本，采用极值I型分布概率模型计算各气象站30年、50年以及100年重现期的10min基本风速；

根据所述各气象站30年、50年以及100年重现期的10min基本风速，线性拟合得到各气象站30年、50年以及100年重现期的3s瞬时风速。

可选地，按照所述子区域的风害风险等级，确定所述栅格图图层的标识包括：将所述栅格图图层按照所述子区域的风害风险等级从低到高的顺序排列，选取不同的颜色作为所述栅格图图层的标识。

进一步地，所述方法还包括：根据行政边界，对所述电网风害分布图进行切割，得到若干行政区域内的电网风害分布图。

进一步地，所述方法还包括：根据输电线路走廊，设定查询半径，得到基于所述查询半径的风害分布区段图。

根据本申请实施例的另一方面，提供一种电网风害分布图的绘制系统，包括：

第一获取模块，用于获取绘制区域内各气象站的历史风速数据；所述绘制区域包括若干子区域；

计算模块，用于根据所述历史风速数据，计算各气象站30年、50年以及100年重现期的10min基本风速和3s瞬时风速；

成图模块，用于分别根据所述10min基本风速和所述3s瞬时风速，生成栅格图，对所述栅格图进行矢量化处理；所述栅格图与所述子区域位置对应；

第二获取模块，用于获取每个所述子区域的微地形数据、微气象数据以及历史风害故障线路的故障频次；