[发明专利]一种雷暴预警系统及方法

说明书

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种雷暴预警系统及方法，本发明包括雷暴短临预报模块、雷暴潜势预报模块、雷暴实时监测模块、用户管理模块以及雷暴预报预警可视化模块五个部分，基于电网雷暴预报数据的短临预报、潜势预报提供精细化预报产品数据，通过API接口接入所部署的服务器，实时传输预报结果，通过基于Web GIS技术的预报预警可视化系统平台展示。雷暴预报预警项目系统总体可分为数据来源层、原始数据层、数据存储层、计算层、应用服务层等五个层次。该方法可提前有效的发现雷电活动对输电线路的影响，提高调度及应急预案制定管理水平，并为电网的安全、稳定、优质及经济运行奠定良好的基础，安全及效益社会显著。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种雷暴预警系统及方法。

背景技术

雷电因其强大的电流、炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈的高压冲击波等物理效应能够在瞬间产生巨大的破坏作用，造成雷电灾害。雷电一直是电网中最为频发的自然灾害之一，雷电一般会引起线路闪络跳闸，也可能引起例如绝缘子脱落以及导线断线等永久性故障。雷电活动主要集中于春、夏季，并随着年份变化呈现一定的周期性特征。在各地区中，华南地区受雷电影响最为严重，特别是超高压重要输电通道影响极大，因此雷电对电网设施的影响需要高度重视。电网的安全稳定运行对电网公司至关重要，这对电网雷电监测与预警能力提出了更高的要求。与传统的雷电防护技术相比，雷电预警是实现电网雷害主动性防御必要技术，可实现在雷电到达输电通道区域前，依据雷电预警信息提前制定调度及应急预案，合理配置输电线路、变电站及发电厂的工作状态、运维工作人员值班情况，保障电网安全和减少因停电给用户带来的经济损失。

雷电潜势预报是雷电灾害预警预报的重要基础，预报效率较高的潜势预报系统，能帮助业务人员提前确定雷电警戒区域，从而将主要精力放在监视和关注重点区域内的气象要素变化，是提高雷电预警预报效率的重要手段。在雷电短时临近技术方面，采用雷达光流法外推并结合神经网络算法，做到实时处理气象数据，能够得到准确率和时效性更高的预报结果。

随着我国电力建设规模进一步加大，输电线路因雷击造成的跳闸事故频发。气象部门现阶段所提供的雷电潜势预报在时空分辨率和准确率上都不能满足输电通道雷害防治需求，需要构建精细化的输电线路气象风险分析和雷电预警系统。因此针对区域内发生的多重闪击在时空上多重性结合的特点，需要对历史雷电监测数据进行时空分布特性分析，在预报中应用地闪强度和时空演变特征，研究各参数与雷电活动之间的相关性、敏感性，得到雷电过程中相关参数的阈值分布数据。

雷电潜势预报技术基于收集研究区域的历史雷电观测数据，结合非静力中尺度数值模式预报产品释用技术和实时高空探测资料分析，经过对比分析电网的实时雷电观测订正后，最终得到相较于传统雷电潜势预报更为准确的0～72h潜势预报结果。雷电短时临近预报技术中，采用雷达反射率数据的三维特征和卷积神经网络对临近雷电高发区域进行识别，得出的0～2h短临预报结果将更为合理。并使用光流法来进行雷电的外推，准确地实现对雷暴云团的识别、追踪和运动估计，与传统的交叉相关法预报相比优势明显，预报技术处于领先水平。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种雷暴预警系统及方法，以解决背景技术中的问题。

本发明提供了一种雷暴预警系统，雷暴预报预警系统建设包括雷暴短临预报模块、雷暴潜势预报模块、雷暴实时监测模块、用户管理模块以及雷暴预报预警可视化模块五个部分，基于电网雷暴预报数据的短临预报、潜势预报提供精细化预报产品数据，通过API接口接入所部署的服务器，实时传输预报结果，通过基于Web GIS技术的预报预警可视化系统平台展示。