[发明专利]一种临近网格温度分层细化预测方法和系统

说明书

本发明涉及输电线设备维护领域，公开了一种临近网格温度分层细化预测方法和系统以提高易舞动点的垂直温度分辨率，精确度高，计算速度快范围广。本发明首先根据地面温度直减率及相关温度数据计算所对应系列网格中相邻格点垂直方向对应待分析舞动点的地面海拔高度的温度，然后根据所计算的各该温度的值以双线性插值方法计算待分析舞动点地面海拔高度的温度；同时根据关联格点任一相邻网格之间的垂直温度直减率以加权平均方法计算待分析舞动点对应相邻网格之间的垂直温度直减率；最后根据待分析舞动点地面海拔高度的温度和每相邻网格之间的垂直温度直减率计算对应细分各层的温度数据。

技术领域

本发明涉及输电线设备维护领域，尤其涉及一种临近网格温度分层细化预测方法和系统。

背景技术

近年来，电网规模迅速扩大，输电线路不可避免经过覆冰易舞动区域，覆冰舞动会导致金具损坏、断线等问题，严重时还会致使倒塔现象发生，严重威胁着广大电网的安全运行。

随着全球气候变化，各种灾害频发，电网覆冰舞动问题愈加凸显，促进了覆冰舞动预测技术快速发展，电网覆冰舞动预报由传统的小范围经验预报转化为较大区域范围的数值预报，然而，研究发现电网覆冰舞动往往是发生在轻冰条件下，而轻冰的计算不仅对地面，还对高空的温度都提出了更高的精细化预报要求；目前，数值模式对温度的预报均是在规则的网格点上，然而，在实际情况中电网覆冰易舞动点分布离散，往往位于规则网格内，而对于这种离散型非网格点计算，数值模式难以完全适用，需要采用插值的方式计算。传统的温度细化插值主要采用统计方法，未考虑温度垂直变化的物理规律，导致计算结果存在误差。

因此，考虑温度垂直递减的物理过程下，对温度数值预报结果进行细化显得尤为重要，现需提供一种临近网格温度分层细化预测方法和系统，该方法和系统对覆冰易舞动点的垂直温度进行细化计算，大大提高易舞动点的垂直温度分辨率，精确度高，计算速度快范围广，符合垂直温度的物理变化规律，为电网覆冰舞动精细化预测，保障电网安全运行提供了有力的科学支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种临近网格温度分层细化预测方法和系统，该方法和系统对覆冰易舞动点的垂直温度进行细化计算，大大提高易舞动点的垂直温度分辨率，精确度高，计算速度快范围广，符合垂直温度的物理变化规律，为电网覆冰舞动精细化预测，保障电网安全运行提供了有力的科学支撑。

为实现上述目的，本发明公开的一种临近网格温度分层细化预测方法包括：

确定三维温度场的计算网格，基于气象WRF数值模式计算三维温度场中各网格格点的温度数据，并计算垂直方向相邻网格之间的垂直温度直减率；其中，所述网格的水平面表征经纬度，垂直方向表征海拔高度；

根据待分析舞动点的经纬度确定所关联的垂直方向的系列网格，并对该系列网格进行均匀化分层，垂直方向的网格高度为Δz，垂直方向的层高为Δ1，且Δz/Δ1为大于等于2的整数；

根据地面温度直减率及相关温度数据计算所对应系列网格中相邻格点垂直方向对应待分析舞动点的地面海拔高度的温度，然后根据所计算的各该温度的值以双线性插值方法计算待分析舞动点地面海拔高度的温度；同时根据关联格点任一Δz之间的垂直温度直减率以加权平均方法计算待分析舞动点同一Δz之间的垂直温度直减率；

根据待分析舞动点地面海拔高度的温度和各Δz之间的垂直温度直减率计算对应Δ1各层的温度数据。

为实现上述目的，本发明公开的临近网格温度分层细化预测系统包括：

第一计算单元：用于确定三维温度场的计算网格，基于气象WRF数值模式计算三维温度场中各网格格点的温度数据，并计算垂直方向相邻网格之间的垂直温度直减率；其中，所述网格的水平面表征经纬度，垂直方向表征海拔高度；

第二计算单元：用于根据待分析舞动点的经纬度确定所关联的垂直方向的系列网格，并对该系列网格进行均匀化分层，垂直方向的网格高度为Δz，垂直方向的层高为Δ1，且Δz/Δ1为大于等于2的整数；