考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法及系统

技术领域

本发明涉及电网融冰技术领域，尤其涉及一种考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法及系统。

背景技术

冰灾是电网安全稳定运行的天敌。2008年，我国南方地区发生大面积雨雪冰冻灾害，覆冰倒塔70万基，因灾造成的直接经济损失达上千亿元，严重影响社会的生产生活。输电线路覆冰开始和结束时间的准确预测，对于指导电网融冰、合理规划生产，具有重要的指导意义。

目前，已经有多种方法对输电线路覆冰进行预测。如专利CN105184407A基于大气数值模式的输电线路覆冰增长预测方法，计算未来预测时次各时次内的覆冰增长趋势；专利CN106203713A考虑太阳辐射的影响，对北方地区电网覆冰数值预报进行修正。

但是上述方法对输电线路覆冰消融速度的估计考虑的仍然不够充分、全面。如专利CN105184407A基于地面2m处空气温度是否大于0计算输电线路覆冰增长量，而实际上在太阳辐射作用下，即使温度低于0，覆冰依然快速消融，且空气与冰的比热容不同，用2m处空气温度作为几十米出高空输电线路覆冰消融指标，对于覆冰消融速度的估计会带来较大偏差；如CN106203713A中给出导线覆冰融化的太阳辐射强度的临界值，当计算的当日太阳辐射强度和最高温度满足一定条件时覆冰消融，仅给出定性描述，无法定量衡量输电线路覆冰消融的速度，因此不能预测覆冰结束时间。

鉴于此，有必要研究一种基于太阳辐射吸收的输电线路覆冰消融速度的计算方法，可提前准确预测覆冰结束时间，以更好的指导电网运维单位开展合理生产规划，维护正常供电。

发明内容

本发明目的在于公开一种考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法及系统，以指导电网运维。

为达上述目的，本发明公开一种考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法，包括：

收集太阳辐射数据，预测输电线路处按时长1小时逐步进行更新的太阳直接辐射值；

收集所述输电线路实时覆冰厚度和覆冰类型，所述覆冰类型包括雨凇、雾凇和混合淞；查找各覆冰类型所对应的反照率和覆冰密度；

根据所述输电线路的太阳直接辐射值、所属覆冰类型所对应的反照率和覆冰密度计算覆冰消融速度；

在对应所述太阳直接辐射预测值的更新时刻，根据所述输电线路实时的覆冰厚度、未来一小时的覆冰消融速度和根据覆冰数值预测模式得到的未来一小时覆冰增长厚度预测下一小时的覆冰厚度；

在对应所述太阳直接辐射预测值的下一更新时刻重复上述步骤，以此类推得出覆冰厚度为0时所对应的覆冰消融时间。

优选地，根据所述输电线路的太阳直接辐射值、所属覆冰类型所对应的反照率和覆冰密度计算覆冰消融速度的计算公式为：

其中，M为覆冰消融速度，单位为mm/h；R

优选地，在对应所述太阳直接辐射预测值的更新时刻，根据所述输电线路实时的覆冰厚度、未来一小时的覆冰消融速和根据覆冰数值预测模式得到的未来一小时覆冰增长厚度预测下一小时的覆冰厚度的计算公式为：

下一小时的覆冰厚度预测值＝当前实时的覆冰厚度-未来一小时的覆冰消融速度+根据覆冰数值预测模式得到的未来一小时覆冰增长厚度。

为达上述目的，本发明还公开一种考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

本发明具有以下有益效果：

计算流程简便，可提前准确预测覆冰结束时间，通用性好，能够适用于不同地区的输电线路覆冰消融速度的计算；采用本发明的计算结果，能够更好的指导电网运维单位开展合理生产规划，维护电网正常供电。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

本实施例公开一种考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法，如图1所示，包括：

步骤S1、收集太阳辐射数据，预测输电线路处按时长1小时逐步进行更新的太阳直接辐射值。

步骤S2、收集所述输电线路实时覆冰厚度和覆冰类型，所述覆冰类型包括雨凇、雾凇和混合淞；查找各覆冰类型所对应的反照率和覆冰密度。

步骤S3、根据所述输电线路的太阳直接辐射值、所属覆冰类型所对应的反照率和覆冰密度计算覆冰消融速度。

优选地，该步骤根据所述输电线路的太阳直接辐射值、所属覆冰类型所对应的反照率和覆冰密度计算覆冰消融速度的计算公式为：

其中，M为覆冰消融速度，单位为mm/h；R

本发明中，三种类型覆冰的反照率分别取值如表1所示。

表1：

覆冰密度的三种不同取值如表2所示。

表2

步骤S4、在对应所述太阳直接辐射预测值的更新时刻，根据所述输电线路实时的覆冰厚度、未来一小时的覆冰消融速度和根据覆冰数值预测模式得到的未来一小时覆冰增长厚度预测下一小时的覆冰厚度。

在该步骤中，一种优选地计算公式为：

下一小时的覆冰厚度预测值＝当前实时的覆冰厚度-未来一小时的覆冰消融速度+根据覆冰数值预测模式得到的未来一小时覆冰增长厚度。

步骤S5、在对应所述太阳直接辐射预测值的下一更新时刻重复上述步骤，以此类推得出覆冰厚度为0时所对应的覆冰消融时间。

针对上述方法，一种具体的计算例包括：

1、设初始时刻为早上6时，预测未来12小时的太阳辐射值分别见表3。

表3：

2、收集到覆冰厚度实况为5mm，覆冰类型为雨凇，根据覆冰模式预测未来12小时无覆冰增长。

3、计算得出的覆冰消融速度见表4。

表4：

4、计算覆冰完全消融时间见表5。

表5：

因此，得出覆冰消融时间为12时。

实施例2

本实施例公开一种考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中相对应方法的步骤。

综上，本发明实施例公开的考虑太阳辐射消融的输电线路覆冰厚度预测方法及系统，至少具有以下有益效果：

计算流程简便，可提前准确预测覆冰结束时间，通用性好，能够适用于不同地区的输电线路覆冰消融速度的计算；采用本发明的计算结果，能够更好的指导电网运维单位开展合理生产规划，维护电网正常供电。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。