[发明专利]一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置

说明书

本发明属于输电线路监测技术领域，具体涉及一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置，包括以下步骤：选取容易发生故障的输电线路和杆塔；通过雷达对指定区域进行扫描获取输电线路和杆塔的雷达回波图；对雷达回波图进行数据处理，采用分层显示原理，将地理信息设置于最底层、输电线路和杆塔信息设置于中层，回波信息设置于最上层；通过识别，雷达回波位置和输电线路坐标之间的最短距离，获得两者的直线距离L；通过雷达回波图中径向速度R的正负值判别恶劣气象与输电线路和杆塔的距离，若恶劣天气离近输电线路和杆塔时，通过直接距离L和径向速度R，得到恶劣天气距离被监测输电线路和杆塔的剩余时间T，即：T=L/R。

技术领域

本发明属于输电线路监测技术领域，具体涉及一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置。

背景技术

在实际运行中，输电线路的平稳安全具有十分重要的意义，而对输电线路的威胁最大一因素就是恶劣气象，因此输电线路恶劣气象监测及其预警对电网运维至关重要。

目前，输电线路气象监测技术主要分为分布式监测和广域监测；分布式监测以输电线路杆塔部署小型微气象传感器为主，主要为局部、微地形气象监测，机动性不足，且监测覆盖面小、预警能力不足。广域监测主要以卫星监测为主，卫星云图覆盖范围大，但是针对性较差，难以实现对小尺度范围的探测，精确性有待提高。由于不同恶劣气象环境下需要关注的输电线路不同，因此，缺乏针对输电线路恶劣气象的机动性监测装置。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：研发一种移动式输电线路恶劣气象监测雷达，雷达采用双偏振X波段雷达，能实现100km范围内气象识别，可对输电通道所关注的小尺度范围、低空气象情况进行准确预报。通过车载移动式设计，将雷达实时移动至需要关注的重点输电线路，便于针对性监测预警。同时，以需要关注的输电线路为核心，在雷达回波图中嵌入输电线路地理信息坐标，可实时推算出恶劣气象至输电线路距离和速度，从而形成精确预警能力。

一种输电线路恶劣气象监测预警方法，包括以下步骤：

S1:初步判断未来24小时内恶劣天气涉及地区，选取容易发生故障的输电线路和杆塔，即为指定区域；

S2:通过雷达对指定区域进行扫描获取输电线路和杆塔的雷达回波图；

S3:对雷达回波图进行数据处理，采用分层显示原理，将地理信息设置于最底层、输电线路和杆塔信息设置于中层，回波信息设置于最上层；

S4:通过识别，雷达回波位置和输电线路坐标之间的最短距离，获得两者的直线距离L；

S5:通过雷达回波图中径向速度R的正负值判别恶劣气象与输电线路和杆塔的距离，若恶劣天气离近输电线路和杆塔时，通过直接距离L和径向速度R，得到恶劣天气距离被监测输电线路和杆塔的剩余时间T，即：T=L/R。

根据S2中，所述雷达回波图，判断恶劣气象类型：若回波强度集中在零度层亮带，最弱回波值在20dBZ～25dBZ之间，最强回波值在30dBZ～35dBZ之间，且径向速度小，则存在雨雪天气；

进而分析速度谱宽，若速度谱宽值较大，说明为降雨天气，则易发生污闪故障；

若速度谱宽值较小且差分反射率因子在0dBZ附近时，则易发生冰闪故障。

根据S2中，所述雷达回波图，若回波强度值达到40dBZ、回波顶高达9km以上、垂直累计液态含水量达到25kg/m²时，则易发生雷击跳闸故障。

根据S2中，所述雷达回波图，若回波强度值在0dBZ～20dBZ之间、低层850 hPa速度场有强辐合中心、700hPa附近存在强上升中心时，则易发生风偏跳闸故障。

所述雷达本体采用双偏振X波段雷达，可对输电通道所关注的小尺度范围、低空气象情况进行准确预报。