[发明专利]一种输电线路微区域风速估算方法及系统

说明书

本发明提供了一种输电线路微区域风速估算方法。该法包括：基于获取的天气雷达监测数据和微气象监测系统历史监测数据构建三维风场；基于所述三维风场和预设的风廓线方程，使用微气象监测系统历史监测数据中的测风数据对天气雷达监测数据进行订正，得到输电线路微区域被测点任意高程的风速信息。本发明提供的技术方案基于输电线路微气象监测装置的历史测风数据，利用统计方法将多普勒雷达的高层风速反演产品进行向下订正，从而得到输电线路所在高程的风速变化信息，为电网台风防灾与应急措施研究提供必要的实时风速监测信息。

技术领域

本发明涉及电网防灾技术领域，具体涉及一种输电线路微区域风速估算方法及系统。

背景技术

电力是关系国计民生的重要基础产业和公共事业，在经济社会和人民生活中的地位越来越重要。电力系统是涉及发、输、变、配、用等环节的典型的复杂大系统，呈现非线性、高维、时变、多层动态特征，其安全运行与气象环境密切相关。随着电力的快速发展，电网规模的迅速扩大，台风、暴雨、雷电等气象因素对电网安全运行的影响越来越大，建立电网安全预警机制刻不容缓。

强风冲击是电网遭受台风侵害的首要因素之一。目前，由于成本因素以及专业跨度等问题，输电网不同程度地缺乏强风风灾实时监测能力，由于缺乏有效的强风监测手段与关键数据源，导致风灾应对能力以及事故应急响应能力存在一定瓶颈。

目前，多普勒天气雷达具有大范围风场三维结构的反演与分析能力，当前技术已能够实现1km×1km水平分辨率、6分钟时间分辨率的风场反演。上述优势让雷达产品及其高级应用在气象、航空等行业得到广泛应用。

然而，由多普勒天气雷达运行原理可知，雷达站的建设地点往往要求位于城市的较高处，四周无遮蔽物、电磁辐射等干扰源。因而，一般雷达直接监测的大气状况往往无法涵盖电网所关心的近地面层。

以较易发生台风灾害侵袭的地区为例，目前可知的雷达站大多布设在临海的高山或丘陵上，受限于雷达扫描最低仰角，雷达可视范围的最底层应不低于雷达站所在的海拔平面，由此我们可以推断出当前给出的各类雷达监测、反演产品(特别是风场分析、风速反演等)均与输电线路所在的高程存在显著差异，这一垂直高度上的显著差异使之无法直接应用在输电网、输电线路的强风风灾分析。

发明内容

针对多普勒雷达风速反演产品所示高程与电网输电线路所在高程的高度不匹配问题，提供面向于电网台风防灾的近地面的风速变化信息，本发明提出一种输电线路微区域风速估算方法，采用基于输电线路微气象监测系统的统计方法，对原始的多普勒雷达风速反演产品进行向下的风速高程与数值订正，为电网台风防灾与应急措施研究提供必要的实时风速监测信息。

本发明提供的技术方案是：

一种输电线路微区域风速估算方法，包括：

获取天气雷达监测数据和微气象监测系统历史监测数据；其中，所述微气象监测系统历史监测数据包含测风数据；

基于所述天气雷达监测数据和所述微气象监测系统历史监测数据构建三维风场；

基于所述三维风场和预设的风廓线方程，使用所述测风数据对所述天气雷达监测数据进行订正，得到输电线路微区域被测点任意高程的风速信息。

优选的，所述基于所述天气雷达监测数据和所述微气象监测系统历史监测数据构建三维风场，包括：

对所述天气雷达监测数据和所述微气象监测系统历史监测数据按预定规则进行处理；

依据处理后的天气雷达监测数据构建雷达三维风场，得到所述雷达三维风场中任意格点风速值；

将处理后的微气象监测系统历史监测数据补入雷达三维风场，得到三维风场。

进一步的，所述数据处理的预定规则，包括：