[发明专利]基于数值模拟和SVD模型的配电网大风灾害停电预报方法

说明书

本发明涉及一种基于数值模拟和SVD模型的配电网大风灾害停电预报方法，包括如下步骤：匹配大风灾害情况下停电故障发生时的本体参数、气象参数、运行状态参数、故障发生后的停电概率和时长数据，建立配电网历史气象参数样本库A和配电网大风故障样本库B；基于上述样本库，采用SVD方法，构建大风灾害对配电网停电故障影响的SVD模型；采用区域数值模式，结合全球气象预报数据提供的初边界场，进行数值模拟，得到目标区域的气象参数预报值；基于上述的SVD模型和气象参数预报值，对配电网大风灾害下的停电概率和停电时长进行预报。本发明实现基于数值模拟和统计方法的精细化大风灾害预报，适用于各种情况复杂的配电网的防灾减灾。

技术领域

本发明属于电网防灾技术领域，具体涉及一种基于数值模拟和SVD模型的配电网大风灾害停电预报方法。

背景技术

电网是与国计民生息息相关的重要基础产业，但因其自身的结构和运行特点，其相关硬件设施的平稳运行会受到周围气象要素的显著影响。在全球变暖的背景下，灾害性气象气候事件频发，大风、暴雨和雷电等自然灾害使配电网等硬件设施的正常运行环境受到严峻的挑战。其中，大风灾害出现的概率较高，其影响范围较广、危害较大，可直接造成电力设备的断线、倒塔和风偏闪络等故障，也可使树枝、布条、气球等杂物缠绕电线，对输电线路造成间接破坏。若能及时发布相关预警，提前做出准备，为受大风影响地区线路的抢修保供电工作争取充裕时间，对确保区域电网安全可靠供电是至关重要的。因此，提出一种配电网大风灾害停电预报方法迫在眉睫。

在气象领域，随着数值天气预报模式的不断发展，对天气尺度各气象要素预报的准确率得到很大的提升，相应地也形成了公里级的大风预报产品。但由于配电网所处的地形地貌复杂多样，普遍存在微地形、微气象特征，若要针对区域内各配电网进行大风预警，目前数值预报产品的水平分辨率还难以满足要求。与此同时，各配电网也缺乏有效的强风监测手段，难以基于单个配电网构造出有效的统计预报模型。因此亟待研究面向配电网的精细化气象预报及灾害预警技术。若能基于数值预报产品和配电网故障数据集，将粗分辨率气象要素与区域内配电网历史故障数据相结合，建立起两者时空上的联系，对实现配电网的精细化大风灾害预报和预警具有重要的意义。

发明内容

针对现有方法的不足，本发明一种基于数值模拟和SVD模型的配电网大风灾害停电预报方法，实现基于数值模拟和统计方法的精细化大风灾害预报，适用于各种情况复杂的配电网的防灾减灾。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于数值模拟和SVD模型的配电网大风灾害停电预报方法，包括如下步骤：

收集历史气象参数数据集，并获取配电网的本体参数、运行状态参数，建立配电网运行状态数据集；

匹配大风灾害情况下停电故障发生时的本体参数、气象参数、运行状态参数、故障发生后的停电概率和时长数据，建立配电网历史气象参数样本库A和配电网大风故障样本库B；

基于历史气象参数样本库A和配电网大风故障样本库B，采用SVD方法，构建大风灾害对配电网停电故障影响的SVD模型；

采用区域数值模式，结合全球气象预报数据提供的初边界场，进行数值模拟，得到目标区域的气象参数预报值；

基于构建的大风灾害对配电网停电故障影响的SVD模型和目标区域的气象参数预报值，对配电网大风灾害下的停电概率和停电时长进行预报。

优选地，所述的本体参数包括配电网的杆塔信息和线路信息。

优选地，所述的杆塔信息包括杆塔类型、编号、经度、纬度、海拔高度、制造厂家、安装位置、地质环境信息、水平档距、垂直档距、耐张塔转以及杆塔的绝缘子串型号、串数、绝缘子片数角。

优选地，所述的线路信息包括线路序号、电压等级、线路编号、线路名称、起止地点、线路规格、线路类型、回路数量、输电长度、设计风速、设计冰厚、分裂数和分裂间隙。