[发明专利]架空线路冬季近地面风速预测方法、系统及装置

权利要求书

1.一种架空线路冬季近地面风速预测方法，其特征在于，包括：

对待分析区域进行网格划分；

获取各网格的历史数据，所述历史数据至少包括地面气象数据，当任一网格有测风塔和/或探空站时，所述历史数据还包括相应的测风塔和/或探空站气象数据；其中，由于测风塔和探空站分布稀疏，确定任一网格相关联的测风塔和/或探空站具体分为三种情况：

A、一个网格内同时有测风塔和探空站数据，选择测风塔数据为准，若存在多个测风塔，则取所有测风塔的平均值；

B、一个网格内只有一个测风塔或探空站数据，以该测风塔或探空站周围近地面风速切变系数代表这个格点的近地面风速垂直切变系数；

C、一个网格内没有测风塔或探空站数据，则利用该网格点周围8个网格的近地面风速垂直切变系数进行权重插值；

根据测风塔气象数据及相应的地面气象数据计算该测风塔所在网格每一次的近地面风速垂直切变系数，并将所计算各次的近地面风速垂直切变系数根据最低观测高度所对应各次的风速大小划分至少两个风组，计算各风组的近地面风速垂直切变系数平均值；根据探空站气象数据及相应的地面气象数据计算该探空站所在网格每一次的近地面风速垂直切变系数，并将所计算各次的近地面风速垂直切变系数根据最低观测高度所对应各次的风速大小划分至少两个风组，计算各风组的近地面风速垂直切变系数平均值；

当对任一网格进行近地面风速预测时，根据当前预测的地面气象数据确定相对应的风组，并获取相关联的测风塔和/或探空站对应该风组的近地面风速垂直切变系数平均值，然后根据当前预测的地面气象数据和关联的近地面风速垂直切变系数平均值计算得出该网格其它垂直高度的风速；

其中，所述近地面风速垂直变化公式为：

其中，V(z)为高度z的风速，V₀为高度z₀的风速，ε为风速垂直切变系数；

所述根据历史数据计算测风塔所在网格每一次的近地面风速垂直切变系数包括：

找出测风塔所有观测高度L₁，L₂，…L_i，…，L_n和风速数据V_L1，V_L2，…，V_Li，…，V_Ln，其中，L₁为最低的观测高度，L_n为最高观测高度；计算测风塔所有相邻观测高度间的风速垂直切变系数ε_Li：以相邻观测高度间的垂直距离为权重系数，计算该测风塔该次观测的近地面风速垂直切变系数:

所述根据历史数据计算探空站所在网格每一次的近地面风速垂直切变系数包括：

确定探空站所观测的等压面，根据探空站的气象数据和相对应的地面气象数据计算该探空站所观测等压面所对应的海拔高度；

根据该探空站的海拔高度和观测风速结合地面气象数据，以所述近地面风速垂直变化公式计算得出近地面风速垂直切变系数。

2.根据权利要求1所述的架空线路冬季近地面风速预测方法，其特征在于，所述探空站为1000hPa等压面，地面气象数据为地面气象台站2米温度T_2m、2米气压P_2m，探空站1000hPa温度T₁₀₀₀观测数据，海拔高度为Z₁₀₀₀的换算公式为：

3.根据权利要求1或2所述的架空线路冬季近地面风速预测方法，其特征在于，在对任一网格进行近地面风速预测前，基于地形数据判定每个网格是否为舞动易发区域，如果是，进行风速预测，如果为否，则跳转到下一网格。