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基于gis和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法

文檔序號:6639562閱讀:278來源:國知局
基于gis和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,包括:獲取電網(wǎng)GIS和氣象數(shù)據(jù);定位異常天氣下運行的電網(wǎng)設備;評估電網(wǎng)設備運行風險;電網(wǎng)設備運行風險告知。本發(fā)明解決了電力系統(tǒng)中異常天氣下電網(wǎng)設備運行風險無法精確定位的難題,以GIS和氣象信息相結合的方式綜合排查定位異常天氣下存在運行風險的電網(wǎng)設備,準確度高,滿足電網(wǎng)安全運行精細化管理的要求,為電網(wǎng)檢修計劃安排提供指導,為發(fā)現(xiàn)各種異常天氣下電網(wǎng)潛在風險、提前降低電網(wǎng)運行風險和故障損失提供支持,為找出電網(wǎng)在各種異常天氣下的薄弱環(huán)節(jié)提供有效的分析工具。
【專利說明】基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法
[0001]

【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法。
[0003]

【背景技術】
[0004]電力行業(yè)是氣象高敏感性和高需求性行業(yè),其生產(chǎn)、建設、運營受環(huán)境氣象因素影響極大。近年來,各種因素造成臺風、強對流、大霧、高低溫等天氣現(xiàn)象異常多發(fā),較之以往,氣象災害愈加頻繁。隨著全球氣候的不斷變暖、異常氣象災害的增多以及電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,氣象災害對電網(wǎng)影響的頻度和程度還會繼續(xù)增加。隨著國家電網(wǎng)公司深化“兩個轉變”、推動“一強三優(yōu)”現(xiàn)代公司的建設,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、降低氣象災害的影響提出了更高的要求。
[0005]目前,調(diào)度運行部門進行的電網(wǎng)運行安全評估都基于預想故障集,面對常變、多變氣候,相對固定的預想故障集將難以滿足電網(wǎng)運行和發(fā)展需要,降低電網(wǎng)安全評估的作用。為改變這種情況,應從故障發(fā)生的可能性及產(chǎn)生影響的嚴重性來進行分析,綜合考慮異常天氣下電網(wǎng)設備發(fā)生故障的概率性和設備本身缺陷,形成基于風險評估的、動態(tài)的預想故障集。因此,迫切需要將氣象信息與電網(wǎng)設備進行關聯(lián)分析,建立一套電網(wǎng)運行領域可靠的天氣預警模型,同時隨著GIS技術在電力系統(tǒng)的廣泛應用,將其與氣象信息相結合,能精確定位出電網(wǎng)運行中存在風險的電網(wǎng)設備,實時對其進行排查定位并及時告知,以便于電網(wǎng)運行維護部門事先做出安排,調(diào)度運行部門能夠事先做出事故預案。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,該方法能夠精確定位出異常天氣下電力系統(tǒng)中存在運行風險的電網(wǎng)設備。
[0008]本發(fā)明的技術方案為:
一種基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,該方法包括以下步驟:
(1)獲取待測區(qū)域內(nèi)的廠站、輸電線路、線路桿塔的基礎屬性信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù),所述基礎屬性信息包括名稱、電壓等級和行政區(qū)劃信息;
(2)獲取待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù),并根據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)篩選出待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的異常天氣區(qū)域;
(3)采用GIS技術中的空間相交算法,定位出在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備;
(4)量化評估在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備運行風險,當電網(wǎng)設備運行風險的量化值達到預設限值時,自動形成告警信息并告知相關指定人員。
[0009]所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,該方法還包括:
從電力氣象信息系統(tǒng)中獲取Ikm范圍網(wǎng)格化氣象數(shù)據(jù),通過所述Ikm范圍網(wǎng)格化氣象數(shù)據(jù),基于GIS技術中的空間相交算法,對定位出的在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備進行精細化定位,進一步確定輸電線路哪些桿塔、哪些段位于異常天氣區(qū)域內(nèi),進一步確定位于行政區(qū)劃交界處而尚未被定位出的異常天氣區(qū)域內(nèi)的廠站信息。
[0010]所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,步驟(I)中,所述待測區(qū)域內(nèi)的輸電線路、線路桿塔、廠站的基礎屬性信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù)從電力系統(tǒng)GIS平臺中獲取。
[0011]所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,步驟(2)中,所述獲取待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù),并根據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)篩選出待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的異常天氣區(qū)域,具體包括:
將待測區(qū)域按照地理空間進行劃分,得到若干一級區(qū)域,將所述一級區(qū)域按照地理空間進行再次劃分,得到若干二級區(qū)域;
從氣象局獲取所述一級區(qū)域和二級區(qū)域未來一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù),從所述一級區(qū)域和二級區(qū)域兩個層面的氣象數(shù)據(jù)中分別篩選出各自未來一定時間內(nèi)的異常天氣區(qū)域。
[0012]所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,步驟(3)中,所述采用GIS技術中的空間相交算法,定位出在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備,具體包括:
結合獲取的行政區(qū)劃信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù),采用地理空間點面相交算法確定異常天氣區(qū)域內(nèi)的廠站信息,采用地理空間線面相交算法確定單個異常天氣區(qū)域內(nèi)的輸電線路信息以及跨越多個異常天氣區(qū)域的輸電線路信息。
[0013]所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,步驟(4)中,所述量化評估在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備運行風險,當電網(wǎng)設備運行風險的量化值達到預設限值時,自動形成告警信息并告知相關指定人員,具體包括:
根據(jù)異常天氣對電網(wǎng)影響程度,對定位出的在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備進行等級劃分量化,得到電網(wǎng)設備運行風險的第一量化值;
根據(jù)設備健康狀況,包括設備運行年限、設備以往故障情況和設備自身缺陷,對定位出的在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備進行等級劃分量化,得到電網(wǎng)設備運行風險的第二量化值;
將所述第一量化值與第二量化值進行疊加,得到電網(wǎng)設備運行風險的綜合量化值;當所述第一量化值、第二量化值或綜合量化值其中之一達到相應的預設限值時,自動形成固定格式的告警信息,并采用郵件或短信通知方式告知相關指定人員。
[0014]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明解決了電力系統(tǒng)中異常天氣下電網(wǎng)設備運行風險無法精確定位的難題,以GIS和氣象信息相結合的方式綜合排查定位異常天氣下存在運行風險的電網(wǎng)設備,準確度高,滿足電網(wǎng)安全運行精細化管理的要求,為電網(wǎng)檢修計劃安排提供指導,為發(fā)現(xiàn)各種異常天氣下電網(wǎng)潛在風險、提前降低電網(wǎng)運行風險和故障損失提供支持,為找出電網(wǎng)在各種異常天氣下的薄弱環(huán)節(jié)提供有效的分析工具。
[0015]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
[0017]

【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明。
[0019]如圖1所示,一種基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,包括以下步驟:
S1、獲取電網(wǎng)GIS和氣象數(shù)據(jù):
從電力系統(tǒng)GIS平臺中獲取輸電線路、線路桿塔和廠站的名稱、電壓等級和行政區(qū)劃等基礎屬性信息及其經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù);
從電力氣象信息系統(tǒng)中獲取市/縣、區(qū)/鄉(xiāng)鎮(zhèn)、Ikm范圍三個等級的未來某一段時間的氣象數(shù)據(jù),其中,市/縣、區(qū)/鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象數(shù)據(jù)來源于氣象局,Ikm范圍網(wǎng)格化氣象數(shù)據(jù)由電力氣象信息系統(tǒng)通過氣象算法推演預估得出,本身包含地理經(jīng)瑋度坐標數(shù)據(jù)。
[0020]S2、定位異常天氣下運行的電網(wǎng)設備:
從市/縣、區(qū)/鄉(xiāng)鎮(zhèn)兩個層面的氣象數(shù)據(jù)中分別過濾出各自的異常天氣區(qū)域;
結合GIS平臺中獲取的行政區(qū)劃信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù),采用GIS技術中的空間相交算法,搜索出異常天氣下運行的輸電線路和廠站,其中,采用地理空間點面相交算法來確定異常天氣區(qū)域內(nèi)的廠站信息;采用地理空間線面相交算法來確定單個異常天氣區(qū)域內(nèi)的輸電線路以及跨越多個異常天氣區(qū)域的輸電線路信息;
將從市/縣、區(qū)/鄉(xiāng)鎮(zhèn)兩個層面搜索出的存在運行風險的電網(wǎng)設備集合進行相加,得出最大范圍的存在運行風險的電網(wǎng)設備集合;
考慮到天氣突變等因素,再通過Ikm范圍網(wǎng)格化氣象數(shù)據(jù),同樣基于GIS技術中的空間相交算法,對搜索出的存在運行風險的電網(wǎng)設備進行二次精細化定位,進一步定位出輸電線路哪些桿塔、哪些段位于異常天氣區(qū)域內(nèi),進一步搜索位于行政區(qū)劃交界處而未被搜索到的異常天氣區(qū)域內(nèi)的廠站。
[0021]S3、評估電網(wǎng)設備運行風險:
以氣象對電網(wǎng)設備影響程度為主、設備健康狀況為輔的方式綜合評估電網(wǎng)設備運行風險,首先根據(jù)異常天氣對電網(wǎng)的影響程度,對搜索出的存在運行風險的電網(wǎng)設備進行等級劃分量化,再從設備運行年限、設備以往故障情況、設備本身缺陷等方面來量化設備健康狀況,最終通過兩種量化數(shù)據(jù)疊加方式來確定電網(wǎng)設備運行風險情況,同時考慮到單方面量化值達到某種程度時對電網(wǎng)影響不容忽視,對疊加方式量化值低但單方面量化值很高的電網(wǎng)設備則以單方面設定等級范圍來評估電網(wǎng)設備運行風險情況。
[0022]S4、電網(wǎng)設備運行風險告知:
對評估出的電網(wǎng)設備運行風險,以固定格式自動形成告警信息,通過設定某一限值,當綜合疊加量化值或單方面量化值達到設定限值時,以郵件或短信通知方式告知相關指定人員,以便于及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)設備潛在的運行風險,事先做好準備工作,做到“胸有成竹,從容不迫”。
[0023]本發(fā)明基于GIS和氣象信息實現(xiàn)了對存在運行風險的電網(wǎng)設備的精確定位和及時告知,通過未來一周甚至一月的天氣預報數(shù)據(jù),可以評估出未來一段時間內(nèi)電網(wǎng)設備運行風險情況,可為電力系統(tǒng)運行維護部門和調(diào)度運行部門提供技術支撐,合理安排電網(wǎng)停電計劃,提前做好預防措施,有效避免電網(wǎng)運行隱患的發(fā)生。
[0024]以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的范圍進行限定,在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: (1)獲取待測區(qū)域內(nèi)的廠站、輸電線路、線路桿塔的基礎屬性信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù),所述基礎屬性信息包括名稱、電壓等級和行政區(qū)劃信息; (2)獲取待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù),并根據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)篩選出待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的異常天氣區(qū)域; (3)采用GIS技術中的空間相交算法,定位出在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備; (4)量化評估在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備運行風險,當電網(wǎng)設備運行風險的量化值達到預設限值時,自動形成告警信息并告知相關指定人員。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,其特征在于,該方法還包括: 從電力氣象信息系統(tǒng)中獲取Ikm范圍網(wǎng)格化氣象數(shù)據(jù),通過所述Ikm范圍網(wǎng)格化氣象數(shù)據(jù),基于GIS技術中的空間相交算法,對定位出的在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備進行精細化定位,進一步確定輸電線路哪些桿塔、哪些段位于異常天氣區(qū)域內(nèi),進一步確定位于行政區(qū)劃交界處而尚未被定位出的異常天氣區(qū)域內(nèi)的廠站信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,其特征在于,步驟(I)中,所述待測區(qū)域內(nèi)的輸電線路、線路桿塔、廠站的基礎屬性信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù)從電力系統(tǒng)GIS平臺中獲取。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,其特征在于,步驟(2)中,所述獲取待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù),并根據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)篩選出待測區(qū)域未來一定時間內(nèi)的異常天氣區(qū)域,具體包括: 將待測區(qū)域按照地理空間進行劃分,得到若干一級區(qū)域,將所述一級區(qū)域按照地理空間進行再次劃分,得到若干二級區(qū)域; 從氣象局獲取所述一級區(qū)域和二級區(qū)域未來一定時間內(nèi)的氣象數(shù)據(jù),從所述一級區(qū)域和二級區(qū)域兩個層面的氣象數(shù)據(jù)中分別篩選出各自未來一定時間內(nèi)的異常天氣區(qū)域。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,其特征在于,步驟(3)中,所述采用GIS技術中的空間相交算法,定位出在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備,具體包括: 結合獲取的行政區(qū)劃信息和經(jīng)瑋度地理坐標數(shù)據(jù),采用地理空間點面相交算法確定異常天氣區(qū)域內(nèi)的廠站信息,采用地理空間線面相交算法確定單個異常天氣區(qū)域內(nèi)的輸電線路信息以及跨越多個異常天氣區(qū)域的輸電線路信息。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于GIS和氣象信息的存在運行風險的電網(wǎng)設備定位方法,其特征在于,步驟(4)中,所述量化評估在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備運行風險,當電網(wǎng)設備運行風險的量化值達到預設限值時,自動形成告警信息并告知相關指定人員,具體包括: 根據(jù)異常天氣對電網(wǎng)影響程度,對定位出的在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備進行等級劃分量化,得到電網(wǎng)設備運行風險的第一量化值; 根據(jù)設備健康狀況,包括設備運行年限、設備以往故障情況和設備自身缺陷,對定位出的在異常天氣區(qū)域內(nèi)運行的電網(wǎng)設備進行等級劃分量化,得到電網(wǎng)設備運行風險的第二量化值; 將所述第一量化值與第二量化值進行疊加,得到電網(wǎng)設備運行風險的綜合量化值;當所述第一量化值、第二量化值或綜合量化值其中之一達到相應的預設限值時,自動形成固定格式的告警信息,并采用郵件或短信通知方式告知相關指定人員。
【文檔編號】G06Q50/06GK104504616SQ201410801168
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權日:2014年12月22日
【發(fā)明者】劉輝, 胡曉飛, 湯偉, 楊鋮, 劉路登, 胡世駿 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司
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