[发明专利]一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法

摘要

一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法，属架空输电线路在线监测技术领域。该方法利用输电线路覆冰在线监测装置记录的历史数据，包括覆冰负荷数据及对应的微气象数据，基于粒子群聚类方法，提取输电线路覆冰过程的微气象特征。再根据导线及杆塔的设计承载能力制定判决模型，依据模糊推理FR(Fuzzy Reasoning)推导估计灾害发生的等级情况，从而进行定性预警。该方法能够自动对输电线路覆冰过程进行分类，并提取每一类的微气象特征信息；能够对覆冰脱落过程进行预测；能够通用的、有效的确定覆冰过程定性预测模型(模糊推理)中论域的划分以及隶属度函数参数的确定，从而克服凭借人工经验或手工统计方法带来的不确定性。

主权项

一种输电线路覆冰过程的微气象特征提取及定性预警方法，其特征在于：该方法利用输电线路覆冰在线监测装置记录的历史数据,包括覆冰负荷数据及对应的微气象数据,基于粒子群聚类方法,提取输电线路覆冰过程的微气象特征，该微气象特征为该监测点的输电线路当气象条件达到何种程度时无覆冰、轻微覆冰、中等覆冰、严重覆冰及覆冰脱落；再根据导线及杆塔的设计承载能力制定判决模型，该模型中的隶属度函数的待定参数由提取的微气象特征确定；最后依据模糊推理Fuzzy Reasoning推导估计灾害发生的等级情况，进行定性预警；具体步骤如下：步骤1：对参与聚类的变量,包括微气象信息、时效因子与对应的覆冰负荷数据进行相关分析，剔出与覆冰过程相关性小的变量，降低聚类数据的维度；步骤2：基于粒子群聚类算法，对微气象信息、时效因子与对应的覆冰负荷数据过程信息进行自动分类，一般分为无覆冰、轻微覆冰、中度覆冰、严重覆冰、覆冰脱落五个阶段；步骤3：通过统计学模型计算前步五个阶段的微气象信息的特征数据，包括温度、湿度、风速等微气象信息平均值、最大值、最小值；步骤4：依据步骤3提取的微气象数据特征，确定覆冰过程定性预测的模糊推理模型，包括论域的划分、隶属度函数参数的确定；该模型根据提前知晓的气象信息对覆冰过程进行定性预测，即是否处于无覆冰、轻微覆冰、中度覆冰、严重覆冰或覆冰脱落五个阶段之一；步骤5：依据步骤4覆冰过程定性预测结果，结合该监测点对应的导线冰载荷设计标准，计算出覆冰灾害预警信息。