专利名称：覆冰区域输电线路覆冰厚度的判断方法
技术领域：
本发明涉及电网输变线路技术领域，具体说是一种考虑了气象参数和地理要素、地形要素的线路覆冰厚度的判断方法。
背景技术：
电力设施覆冰，一直都是威胁电网安全稳定运行的重要自然因素。随着全球气候的演化，厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等异常现象不断出现，我国境内以覆冰为代表的各类极端恶劣天气的发生范围、频率和强度都呈显著增加趋势，给电网运行造成的危害也呈快速上升趋势，其后果和影响也更加严重。对电网冰区的分布作出准确的描述和划分，绘制电网冰区分布图，可以直接应用于电网设计、建设、运行和维护，增强电网抵御自然灾害的能力，具有巨大的经济和社会价值。现有绘图方法使用的覆冰观测资料来源少、积累时间短；对海拔高程及大气环流、“微地形、微气象”考虑不充分；电网覆冰在线监测技术的应用刚起步，数据极少；没有考虑不同重现期，不同电压等级电力设备使用一张图。因此，现有冰区分布图并不能完全反映现场实际情况，使用不方便。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有冰区电网厚度输电线路覆冰厚度判断的空白，提供一种线路覆冰厚度的判断方法，即结合气象参数回归建模和地理、地形要素修正计算线路覆冰厚度，为电网规划设计、运行维护提供参考依据。所述覆冰区域输电线路覆冰厚度的判断方法，其特征在于:所述判断方法包括:收集区域气象台站冬季气象数据及该区域地理资料，包括:当天风速、当天相对湿度、前I天最高气温、前I天相对湿度和前2天风速5个气象要素、海拔高度要素和坡向、起伏度和坡度变率3个地形要素，线路覆冰厚度按照下述情况判断: (I)、海拔200m以下以及2000m以上时，以气象要素拟合函数计算覆冰厚度，并以地形要素拟合函数进行修正；所述气象要素拟合函数为:Y = - ! 6 - 0.008..V, + 0.03λ-2 - 0.08七 + 0.0009χ； + 0.05,ν4 - 0.00Lv42 + 0.0003^，其中:Υ为覆冰厚度,单位mm, X1为前I天最高气温,单位0.1°C, X2为当天相对湿度，单位为100倍相对湿度，X3为前I天相对湿度，单位为100倍相对湿度，X4为当天风速，单位0.lm/s, X5为前2天风速,单位0.lm/s ；(2)、海拔200m到2000m之间，包括200m和2000m时，以海拔高度拟合函数计算覆冰厚度，并以地形要素拟合函数进行修正；所述海拔高度拟合函数为:Y=0.0082XDEM+6.5851，其中:Y为覆冰厚度，单位mm，DEM为海拔高度，单位m;
所述地形要素拟合函数为:ΛΥ=1.41-0.0018d「0.0007d2+0.0137ds,其中Λ Y为覆冰厚度修订值，单位mm，(I1为坡向，单位°，(12为起伏度，单位m，d3为坡度变率；采用GIS软件按计算重现期标准冰厚的极值I型概率分布模型计算导线覆冰厚度。所述电网覆冰区域的判断是，区域出现气温低于摄氏零度，湿度高于80%，且在近地面层存在逆温层。所述计算重现期标准冰厚的极值I型概率分布模型为:
权利要求
1.种覆冰区域输电线路覆冰厚度的判断方法，其特征在于:所述判断方法包括:收集区域气象台站冬季气象数据及该区域地理资料，包括:当天风速、当天相对湿度、前I天最高气温、前I天相对湿度和前2天风速5个气象要素、海拔高度要素和坡向、起伏度和坡度变率3个地形要素，线路覆冰厚度按照下述情况判断: (1)、海拔200m以下以及2000m以上时，以气象要素拟合函数计算覆冰厚度，并以地形要素拟合函数进行修正； 所述气象要素拟合函数为: Γ = -1.6 - 0.008Λ-, + 0.03+ - 0.08七+ 0.0009.# + 0.05χ4 - 0.00 Ix42 + 0.0003.Τ； 其中:Υ为覆冰厚度，单位mm，X1为前I天最高气温，单位0.10C, X2为当天相对湿度，单位为100倍相对湿度，X3为前I天相对湿度，单位为100倍相对湿度，X4为当天风速，单位m/s, X5为前2天风速,单位0.lm/s ； (2)、海拔200m到2000m之间，包括200m和2000m时，以海拔高度拟合函数计算覆冰厚度，并以地形要素拟合函数进行修正； 所述海拔高度拟合函数为:Y=0.0082XDEM+6.5851， 其中:Y为覆冰厚度，单位_，DEM为海拔高度，单位m ； 所述地形要素拟合函数为: ΛΥ=1.41-0.0OlSd1-0.0007d2+0.0137ds, 其中Λ Y为覆冰厚度修订值，单位mm，Cl1为坡向，单位。，d2为起伏度，单位m，d3为坡度变率； 采用GIS软件按计算重现期标准冰厚的极值I型概率分布模型计算导线覆冰厚度。
2.权利要求1所述的覆冰区域输电线路覆冰厚度的判断方法，其特征在于:所述电网覆冰区域的判断是，区域出现气温低于摄氏零度，湿度高于80%，且在近地面层存在逆温层。
3.权利要求1所述的覆冰区域输电线路覆冰厚度的判断方法，其特征在于:所述计算重现期标准冰厚的极值I型概率分布模型为: Fr = F--|θ.57722 + 1η —In〔I—+)卜—丨 5 式中Yt—重现期标准冰厚，单位mm ；JV 一冰厚平均值，单位mm，f — 式中N为所收集的样本总数；一 ± — ，YN ~ ZT On_i—标准方差，单位mm， Λ ΣΟ^-Υ)式中N为所收集的样本总数； ΓΓ， T一规定的重现期，取30、50、100年。
全文摘要
一种覆冰区域输电线路覆冰厚度的判断方法，在收集气象台站多年的历史气象数据基础上，总结气象、地形特征规律，构建表征导线覆冰厚度与气象要素关系的气象模型，结合地理和地形特征要素对模型进行订正，计算出30年、50年和100年重现期的区域内各处覆冰厚度，并按运维经验对各处覆冰厚度校验修订。采用本方法测绘的冰区分布图，能准确地反映电网覆冰厚度的分布规律，覆盖所有区域，为电网设计和运行维护以及技术改造提供依据。同时对尚无电力设施地区的新建工程，具有指导作用。
文档编号G01B21/08GK103090831SQ201310022269
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者黄俊杰, 汪涛, 朱昌成 申请人:湖北省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司