[发明专利]一种基于时序变化的输电线路山火动态预测预警方法

说明书

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种基于时序变化的输电线路山火动态预测预警方法。其特征在于，首先根据山火火点初始位置F₀、风向风速和坡度信息，构建初始时刻t₀山火蔓延椭圆模型，计算当前时刻的山火最大蔓延速度V_max；计算t₀时刻F₀距离输电线路L的最近距离D₀和该方向上的蔓延速度V_L0，确定t₀时刻的输电山火预警等级；确定下一时刻t₁火点F₁向输电线路蔓延方向的速度；计算出从t₁时刻起Δt时间后的山火蔓延模型；重复上述步骤直到得到关于时间序列的一系列山火点位置；当任一时刻接收到火点F₀蔓延以及周围环境的变化信息，及时更新从该时刻起的一条新的山火蔓延路径图。本发明方法能及时修正山火蔓延预测路径，具有计算量小、目标明确的特点，避免了不相干方向的模拟。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种基于时序变化的输电线路山火动态预测预警方法。

背景技术

近年来，随着我国电网的迅速发展，规模不断扩大，越来越多输电线路跨越山火多发的林区、山区。加之近年来全球气候变暖，越来越容易发生连续高温晴天天气，以及人类工农业生产活动和旅游活动的影响，山火爆发次数呈现快速增长趋势，因山火引发的电力事故也有所增加，严重威胁电网的安全稳定运行。因此，及时准确了解山火与输电线路的位置关系，以及山火向输电线路方向蔓延的态势变化，对电网山火灾害应急决策具有非常重要的意义。

目前，我国学者在电网山火定位、预警和告警等方面已经展开研究并取得一定成果，在山火蔓延模拟方面也有不菲成绩，但在山火与输电线路之间的动态发展态势预测方面还未见报道。及时了解山火向输电线路蔓延的发展路径态势，能够为电网山火灾害防治和应急决策提供更有价值的参考。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于时序变化的输电线路山火动态预测预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：将初始时刻记为t₀，山火火点初始位置记为F₀，通过获取风向风速和坡度信息，构建山火蔓延椭圆模型，计算当前时刻的山火最大蔓延速度V_max；

步骤2：计算t₀时刻火点F₀距离输电线路L的最近距离D₀和该方向上的蔓延速度V_L0，确定t₀时刻的输电山火预警等级；其中D₀可通过闵可夫斯基度量公式计算得到；

步骤3：以Δt为时间步长，根据t₀时刻的火点位置信息和地形、环境等参数确定在Δt时间区间内的山火蔓延椭圆模型,绘出椭圆模型边界；

步骤4：通过做输电线路L的平行线L₁′，使L₁′与山火蔓延椭圆模型边界相交于一点F₁，则F₁为t₁＝t₀+Δt时刻距离输电线路L距离最近的火点，距离为D₁，同时算得从F₀到F₁连线方向的山火蔓延速度V_F1，该速度即为火点F₁向输电线路蔓延方向的速度；

步骤5：以F₁为火源点，以Δt为时间步长，根据山火蔓延椭圆模型计算出从t₁时刻起Δt时间后的山火蔓延模型，以及在F₁点到输电线路的距离方向的速度V₁，确定t₁时刻的输电山火预警等级；