基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法

摘要

本发明所设计的基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法，该方法首先，采用反距离加权的插值算法进行格点预报风速映射处理，并依据风向与线路走向的夹角完成垂直于线路风速分量的计算；然后，以典型的酒杯塔为例，运用刚体直棒法计算线路与杆塔的最小空气间隙；最后，对间隙击穿电压进行空气密度、湿度、降雨量的修正，得到预报天气条件下闪络电压值，并与系统运行电压进行对比完成风偏闪络分级预警。本发明对电网防风减灾工作具有重要的实用意义。

主权项

一种基于数值天气预报的输电线路风偏闪络预警方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：在计算机中输入输电线路设计参数、输电线路地理信息以及输电线路区域天气预报数据,并采用反距离加权插值进行格点预报风速的映射处理，具体方案如下：设待插值的杆塔T经纬度坐标为(x₀，y₀)，提取相邻格点P_i(x_i，y_i)的预报风速值v_i；则杆塔T(x₀，y₀)处利用反距离加权得到的预报风速v_T为：$v_T=\frac{\underset{i=1}{\overset{4}{\Sigma }}\frac{v_i}{d_i^2}}{\underset{i=1}{\overset{4}{\Sigma }}\frac{1}{d_i^2}}---\left(1\right)$式1中，d_i为待插值杆塔T与第i个相邻格点P_i(x_i，y_i)之间的距离；计算风向与线路走向的夹角有：规定风向、输电线路走向与正北方向的夹角分别为风向角β和线路走向角γ，按顺时针计，对于输电线路中任意两基相邻杆塔，线路走向一定，风向和线路之间的夹角θ为θ＝β‑γ                          (2)垂直于线路走向的风速分量v_⊥可用θ表示为v_⊥＝v_T|sinθ|＝v_T|sin(β‑γ)|                (3)步骤2：在计算机中根据杆塔预报风速v_T以及风向和输电线路之间的夹角θ计算导线及金具的风载荷，并采用刚体直棒法在静力平衡的模型下求解输电线路的最大风偏角；并将输电线路的最大风偏角代入具体杆塔的结构尺寸数据，得到输电线路与杆塔的最小空气间隙；步骤3：在计算机中，根据步骤2得到的线路与杆塔的最小空气间隙从空气间隙击穿特性曲线上读取标准状态下相应间隙距离的击穿电压数值，并采用步骤1中输入的输电线路区域天气预报数据分别计算预报天气条件下空气密度、湿度以及降雨量的击穿电压修正因子，修正后得到的击穿电压即为预测的输电线路风偏闪络电压；步骤4：在计算机中将预测的输电线路风偏闪络电压与输电线路运行电压进行对比，并对照已定的预警等级划分标准输出分级预警信息。