[发明专利]一种变电站内涝预警方法及预警系统

说明书

本发明公开了一种变电站内涝预警方法及预警系统，通过计算变电站内部空间离地不同空间高度上未被固定物占用的空置面积，建立变电站积水量与该空置面积、空间高度的关系函数；根据变电站内排水管道物理参数评估变电站下水管网最大排水能力；根据预测雨量、变电站下水管网最大排水能力和应急排水设施排水能力，计算变电站单位时间内累积的积水量和水位；根据计算所得的变电站积水量和水位对变电站是否发生内涝进行预警。本发明的方法能够实现对变电站内涝的预测预警，有效指导变电站防涝排涝工作，减少强降雨灾害对电网企业和全社会造成的影响。

技术领域

本发明涉及一种基于三维模型的变电站内涝预警方法，属于电力系统防灾减灾领域。

背景技术

近几年，强降雨事件持续增多，国内众多城市均遭受过不同程度的内涝灾害，内涝成为威胁电网安全的重要灾害之一，因内涝导致的变电站全停事故造成了巨大的经济损失和严重的社会影响。

变电站内涝的发生主要产生于两个方面：一是外部积水倒灌，这类现象出现的原因主要是由于城市整体排水不畅，目前变电站防涝措施中的防水门、下水道隔离等措施主要是应对这一问题。二是变电站内部排水能力不足，此类问题出现的原因是变电站排水能力设计不足，现有防涝措施中的抽水泵则是对排水能力不足的补充措施。

工程上，现有变电站内涝监测主要是依靠在电缆井设置水位计进行观测，并提前设置阈值，以水位是否达到某一设置值为标准进行预警。该方式是一种保守型的预警方法，且完全孤立了对降水强度的关注，虽然能实现预警的目的，但无法对未来趋势进行预测，一定程度上增加了运维人员的工作量。学术上对于内涝预警的研究则主要集中在内涝形成的物理模型上，由于内涝形成的影响环节众多，包括降雨、产汇流、排水等，模型对于数据数量和质量要求较高，在实际应用上难度较大。

而实际上，气象资料中的降雨量监测和预报数据较为可靠，水位监测数据通过监测装置也能可靠获取，变电站内涝形成模型中最重要的变电站排水能力评估与城市内涝模型相比简单得多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服工程上现有变电站内涝预警方法过于保守、缺乏预测环节、运维人员工作量大等问题，提供一种综合工程可行性和数据逻辑性的更为科学的内涝预警方法。

为解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：

一种变电站内涝预警方法，其特征在于，

计算变电站内部空间离地不同空间高度上未被固定物占用的空置面积，建立变电站积水量与该空置面积、空间高度的关系函数；

根据变电站内排水管道物理参数评估变电站下水管网最大排水能力；

根据预测雨量、变电站下水管网最大排水能力和应急排水设施排水能力，结合建立的变电站积水量与该空置面积、空间高度的关系函数，计算变电站单位时间内累积的积水量和水位；

根据计算所得的变电站积水量和水位对变电站内涝进行预警。

根据变电站三维模型数据计算变电站内部空间不同高度上未被固定物占用的空置面积。

变电站三维模型数据包括变电站及站内建筑物、电气设备和附属物的三维空间数据。

离地面的空间高度为h的空置面积A_kh计算公式如下：

其中，A_sh为空间高度h时变电站围墙内的水平面积；A_hi为第i座变电站内固定物在空间高度h时的水平面积，n为变电站内固定物的总数量。

变电站积水量与该空置面积、空间高度的关系函数为：