[发明专利]基于气候动力降尺度的电网舞动长期预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于气候动力降尺度的电网舞动长期预测方法及系统，该方法包括：选择全球气候模式，对未来N个月的月平均气象场进行预测，输出气象数据；选择区域气候模式，将待预测区域划分为网格，以预测开始时刻的气象数据的气象场为初始场，进行积分，积分时长为N个月；区域气候模式将积分后的气象要素进行逐日输出，并判断网格的逐日输出的气象要素是否满足舞动日模型，将满足舞动日模型的日期判定为该网格的舞动日；统计待预测时间N个月内，得到每个网格上舞动日总数，在待预测区域上画出等值线图。本发明通用性好，能够适用于不同地区的电网舞动长期预测的计算。

技术领域

本发明涉及电网防护技术领域，尤其涉及一种基于气候动力降尺度的电网舞动长期预测方法及系统。

背景技术

随着中国能源的西电东送战略推进，越来越多东西走向的输电线路被建成并投入运行。冬春季节，北方冷空气南下，与南方暖湿气流交汇，容易造成输电线路覆冰。在北风作用下，不均匀覆冰的东西走向导线尤其容易发生线路舞动。舞动是线路的低频大幅度振动，振幅最高可达十几米，轻则导致线路跳闸，重则倒塔断线，严重威胁大电网安全稳定运行。如2009年中国中东部地区电网大面积舞动，造成倒塔数百基，影响近千万用户用电。

覆冰与大风是电网大范围舞动的关键因素，而二者的形成都是基于特定的天气形势。如2019年2月份湖北、安徽等地区线路舞动时，500hPa位势高度场上为“两槽一脊”形势，乌拉尔上附近有阻塞高压，北方冷空气自华东地区南下，而此时南方暖湿气流北上，在华中地区形成准静止锋。随着气候变化加剧，极端气候事件频发，电网舞动发生频率增加，成为威胁电网安全的重要灾害。

对电网舞动进行长期预测，有助于提前布置防止舞动及消除舞动的装备，将舞动灾害降到最小。但目前国内外尚无舞动长期预测的方法或论文。动力降尺度方法已经被证明可以在区域长期预测上取得良好效果。所谓的动力降尺度是将全球气候模式与高分辨率区域气候模式进行嵌套，从而利用区域模式更高的分辨率和更细致的物理过程参数化方案，来改进区域气候尤其是复杂下垫面区域气候的模拟性能。

因此有必要发明一种基于气候动力降尺度的电网舞动长期预测方法及系统。

发明内容

本发明提供了一种基于气候动力降尺度的电网舞动长期预测方法及系统，用以解决目前无法对电网舞动进行长期预测的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于气候动力降尺度的电网舞动长期预测方法，包括以下步骤：

选择全球气候模式，对未来N个月的月平均气象场进行预测，输出气象数据；

选择区域气候模式，将待预测区域划分为网格，以预测开始时刻的气象数据的气象场为初始场，进行积分，积分时长为N个月；

区域气候模式将积分后的气象要素进行逐日输出，并判断网格的逐日输出的气象要素是否满足舞动日模型，将满足舞动日模型的日期判定为该网格的舞动日；

统计待预测时间N个月内，得到每个网格上舞动日总数，在待预测区域上画出等值线图。

优选地，以预测开始时刻的气象数据的气象场为初始场，包括：初始场、侧边界场和下垫面场。

优选地，气象数据包括：海表面温度、土壤温度、1000hPa及以上层逐层的位势高度场、温度场、风场以及比湿场。

优选地，舞动日模型，包括网格的气象要素满足如下条件：

1)出现覆冰，且覆冰厚度小于15mm；

2)主导风向为偏北风；

3)平均风>＝5m/s，最大风速>＝7m/s。