智能等級預警電網輸電線路山火的方法
2023-09-17 06:17:20 2
智能等級預警電網輸電線路山火的方法
【專利摘要】本發明介紹了一種智能等級預警電網輸電線路山火的方法，包括下述步驟：(1)制定電網輸電線路山火預警等級標準；(2)判定歷史輸電線路山火預警等級；(3)確定各級預警的氣象閾值；(4)確定預測日的氣象預警等級；(5)判斷預測日前一日的山火預警等級；(6)確定委託區域預測日的輸電線路山火預警等級；(7)輸出預警結果。該方法通過判斷各氣象要素的預警等級和當前衛星監測火點情況，最終確定輸電線路的山火預警等級。1)更符合實際情況，易於實現；2)預報準確率高；3)可實現資源優化配置，提高防治效率，減少災害損失，維護電網安全。
【專利說明】智能等級預警電網輸電線路山火的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電氣工程【技術領域】，具體涉及一種智能等級預警電網輸電線路山火的方法。
【背景技術】
[0002]南方省份遇連旱天氣極易發生山火災害，尤其是春耕、清明用火高發期，甚至爆發大面積山火，電網輸電線路附近燃燒產生的汙穢或空氣放電亦導致跳閘停電，2013年達30多次，已成為特高壓線路和大電網安全穩定運行的重大威脅，嚴重影響人民日常生活和工農業生產。因此，開展輸電線路山火等級預警，可以針對性提前部署防治措施，減少災害造成的損失。而傳統的森林火險等級預警方法僅考慮火險氣象預報，模型參數均為氣象因子，不考慮電網輸電線路的實際情況，故亦不適應預警的需求。所以，儘快研發出一種可提高準確性的有效智能電網山火等級預警方法勢在必行。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是，針對傳統森林火險等級預警方法僅考慮氣象因素、未與輸電線路相結合的缺陷，提供一種智能等級預警電網輸電線路山火的方法，使用該方法可自動、準確地開展電網輸電線路山火預警的等級預測，要求預測流程清晰、易於實現、應用準確率高。
[0004]本發明的技術方案是，所提供的智能等級預警電網輸電線路山火的方法包括下述步驟:
[0005](I)、制定電網輸電線路山火預警等級標準。將委託區域的輸電線路山火預警等級按由重到輕原則，依次以紅、橙、黃、藍及無劃分為五級，它們分別是:
[0006](1.1)、紅色預警即一級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到15個/萬平方公裡及以上，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到50個及以上；
[0007](1.2)、橙色預警即二級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到10?15個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到30?49個；
[0008](1.3)、黃色預警即三級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到5?9個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到20?29個；
[0009](1.4)、藍色預警即四級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到3?4個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到10?19個；
[0010](1.5)、無色預警即五級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度小於3個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數少於10個；
[0011](2)、判定歷史輸電線路山火預警等級。向委託區域索取極軌氣象衛星山火監測系統記錄的該區域最近五年的衛星監測火點密度數據和輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數據，使用所錄數據比照步驟(I)制定的電網輸電線路山火預警等級標準判定委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火的預警等級；
[0012](3)確定各級預警的氣象閾值。
[0013](3.1)確定紅色預警的氣象閾值。
[0014](3.1.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出紅色預警等級的輸電線路發生日作為紅色預警日；
[0015](3.1.2)向委託區域索取步驟(3.1.1)找出的紅色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0016](3.1.3)將步驟(3.1.2)所獲紅色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到紅色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0017](3.2)確定橙色預警的氣象閾值。
[0018](3.2.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出橙色預警等級的輸電線路發生日作為橙色預警日；
[0019](3.2.2)向委託區域索取步驟(3.2.1)找出的橙色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0020](3.2.3)將步驟(3.2.2)所獲橙色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到橙色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0021](3.3)確定黃色預警的氣象閾值。
[0022](3.3.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出黃色預警等級的輸電線路發生日作為黃色預警日；
[0023](3.3.2)向委託區域索取步驟(3.3.1)找出的黃色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0024](3.3.3)將步驟(3.3.2)所獲黃色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到黃色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0025](3.4)確定藍色預警的氣象閾值。
[0026](3.4.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出藍色預警等級的輸電線路發生日作為藍色預警日；
[0027](3.4.2)向委託區域索取步驟(3.4.1)找出的藍色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0028](3.4.3)將步驟(3.4.2)所獲藍色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到藍色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0029](3.5)確定無色預警的氣象閾值。[0030](3.5.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出無色預警等級的輸電線路發生日作為無色預警日；
[0031](3.5.2)向委託區域索取步驟(3.5.1)找出的無色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0032](3.5.3)將步驟(3.5.2)所獲無色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到無色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0033](4)確定預測日的氣象預警等級。向委託區域索取委託預測日的日降水量、最高溫度、最小溼度的預報數據。依據所索數據和步驟(3)確定的各級預警等級的氣象閾值，使用常規方法，確定委託區域委託預測日所屬的氣象預警等級；
[0034](5)、判斷預測日前一日的山火預警等級。向委託區域索取委託預測日前一日的衛星監測火點密度數據和輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數據，比照步驟(I)制定的電網輸電線路山火預警等級標準確定委託預測日前一日的山火預警等級；
[0035](6)、確定委託區域預測日的輸電線路山火預警等級。按以下原則確定委託區域委託預測日電網輸電線路山火預警等級:
[0036]原則A:若委託預測日前一日的山火預警等級高於委託預測日的氣象預警等級，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日前一日的山火預警等級；
[0037]原則B:若委託預測日前一日的山火預警等級與委託預測日的氣象預警等級相同，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日前一日的山火預警等級；
[0038]原則C:若委託預測日前一日的山火預警等級低於委託預測日的氣象預警等級，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日的氣象預警等級；
[0039]原則D:若委託預測日委託區域內存在不同的輸電線路山火預警等級，取其中預警面積最大的輸電線路山火預警等級，作為委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級；
[0040](7)、輸出預警結果。向委託區域發布步驟(6)所作出的委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級結果。
[0041]本方法如上述在制定電網輸電線路山火預警等級基礎上，採用衛星監測火點歷史數和線路火點告警歷史數劃分輸電線路山火預警歷史等級，並使用歷史氣象數據確定各個預警等級對應氣象要素的閾值，然後採集實時監測的火點、氣象等數據，通過判斷各氣象要素的預警等級和當前衛星監測火點情況，最終確定輸電線路的山火預警等級。
[0042]本發明的有益效果是:
[0043]I)、與傳統的森林火險預報相比，增加了衛星監測火點分布密度，結合氣象、植被，更符合實際情況，且易於實現，具有很強的實用性；
[0044]2)、預報準確率高，可為提前部署防山火措施提供準確的信息指導；
[0045]3)、可實現電網山火防治資源的優化配置，提高電網山火防治的針對性，避免人力物力浪費，大大提高了災害防治效率，減少了災害損失，對輸電線路維護人員的人身安全和電網的安全運行發揮了至關重要的作用。
【具體實施方式】[0046]實施例1:
[0047](I)、制定電網輸電線路山火預警等級標準。將委託區域的輸電線路山火預警等級按由重到輕原則，依次以紅、橙、黃、藍及無劃分為五級，它們分別是:
[0048](1.1)、紅色預警即一級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到15個/萬平方公裡及以上，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到50個及以上；
[0049](1.2)、橙色預警即二級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到10?15個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到30?49個；
[0050](1.3)、黃色預警即三級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到5?9個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到20?29個；
[0051](1.4)、藍色預警即四級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到3?4個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到10?19個；
[0052](1.5)、無色預警即五級輸電線路山火預警。該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度小於3個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數少於10個；
[0053](2)、判定歷史輸電線路山火預警等級。向委託區域索取極軌氣象衛星山火監測系統記錄的該區域最近五年的衛星監測火點密度數據和輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數據，使用所錄數據比照步驟(I)制定的電網輸電線路山火預警等級標準判定委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火的預警等級；
[0054](3)確定各級預警的氣象閾值。
[0055](3.1)確定紅色預警的氣象閾值。
[0056](3.1.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出紅色預警等級的輸電線路發生日作為紅色預警日；
[0057](3.1.2)向委託區域索取步驟(3.1.1)找出的紅色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0058](3.1.3)將步驟(3.1.2)所獲紅色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到紅色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0059](3.2)確定橙色預警的氣象閾值。
[0060](3.2.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出橙色預警等級的輸電線路發生日作為橙色預警日；
[0061](3.2.2)向委託區域索取步驟(3.2.1)找出的橙色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0062](3.2.3)將步驟(3.2.2)所獲橙色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I?12月份順序統計得到橙色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；[0063](3.3)確定黃色預警的氣象閾值。
[0064](3.3.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出黃色預警等級的輸電線路發生日作為黃色預警日；
[0065](3.3.2)向委託區域索取步驟(3.3.1)找出的黃色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0066](3.3.3)將步驟(3.3.2)所獲黃色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到黃色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0067](3.4)確定藍色預警的氣象閾值。
[0068](3.4.1)從步驟⑵判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出藍色預警等級的 輸電線路發生日作為藍色預警日；
[0069](3.4.2)向委託區域索取步驟(3.4.1)找出的藍色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0070](3.4.3)將步驟(3.4.2)所獲藍色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到藍色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0071](3.5)確定無色預警的氣象閾值。
[0072](3.5.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出無色預警等級的輸電線路發生日作為無色預警日；
[0073](3.5.2)向委託區域索取步驟(3.5.1)找出的無色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據；
[0074](3.5.3)將步驟(3.5.2)所獲無色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到無色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；
[0075](4)確定預測日的氣象預警等級。向委託區域索取委託預測日的日降水量、最高溫度、最小溼度的預報數據。依據所索數據和步驟(3)確定的各級預警等級的氣象閾值，使用常規方法，確定委託區域委託預測日所屬的氣象預警等級；
[0076](5)、判斷預測日前一日的山火預警等級。向委託區域索取委託預測日前一日的衛星監測火點密度數據和輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數據，比照步驟(1)制定的電網輸電線路山火預警等級標準確定委託預測日前一日的山火預警等級；
[0077](6)、確定委託區域預測日的輸電線路山火預警等級。委託預測日前一日的山火預警等級高於委託預測日的氣象預警等級，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日前一日的山火預警等級；
[0078](7)、輸出預警結果。向委託區域發布步驟(6)所作出的委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級結果。
[0079]實施例2:
[0080]步驟(1)~(5)同實施例1 ;
[0081](6)、確定委託區域預測日的輸電線路山火預警等級。委託預測日委託區域內存在不同的輸電線路山火預警等級，取其中預警面積最大的輸電線路山火預警等級，作為委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級；
[0082]步驟(7)同實施例1。
【權利要求】
1.一種智能等級預警電網輸電線路山火的方法，該方法包括下述步驟: (1)、制定電網輸電線路山火預警等級標準，將委託區域的輸電線路山火預警等級按由重到輕原則，依次以紅、橙、黃、藍及無劃分為五級，它們分別是: (1.1)、紅色預警即一級輸電線路山火預警，該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到15個/萬平方公裡及以上，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到50個及以上； (1.2)、橙色預警即二級輸電線路山火預警，該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到10~15個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到30~49個； (1.3)、黃色預警即三級輸電線路山火預警，該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到5~9個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到20~29個； (1.4)、藍 色預警即四級輸電線路山火預警，該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度達到3~4個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數達到10~19個； (1.5)、無色預警即五級輸電線路山火預警，該等級預警表示委託區域衛星監測到的火點密度小於3個/萬平方公裡，或委託區域輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數少於10個； (2)、判定歷史輸電線路山火預警等級，向委託區域索取極軌氣象衛星山火監測系統記錄的該區域最近五年的衛星監測火點密度數據和輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數據，使用所錄數據比照步驟(1)制定的電網輸電線路山火預警等級標準判定委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火的預警等級； (3)確定各級預警的氣象閾值， (3.1)確定紅色預警的氣象閾值， (3.1.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出紅色預警等級的輸電線路發生日作為紅色預警日； (3.1.2)向委託區域索取步驟(3.1.1)找出的紅色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據； (3.1.3)將步驟(3.1.2)所獲紅色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到紅色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍； (3.2)確定橙色預警的氣象閾值， (3.2.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出橙色預警等級的輸電線路發生日作為橙色預警日； (3.2.2)向委託區域索取步驟(3.2.1)找出的橙色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據； (3.2.3)將步驟(3.2.2)所獲橙色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到橙色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍；(3.3)確定黃色預警的氣象閾值， (3.3.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出黃色預警等級的輸電線路發生日作為黃色預警日； (3.3.2)向委託區域索取步驟(3.3.1)找出的黃色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據； (3.3.3)將步 驟(3.3.2)所獲黃色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到黃色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍； (3.4)確定藍色預警的氣象閾值， (3.4.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出藍色預警等級的輸電線路發生日作為藍色預警日； (3.4.2)向委託區域索取步驟(3.4.1)找出的藍色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據； (3.4.3)將步驟(3.4.2)所獲藍色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到藍色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍； (3.5)確定無色預警的氣象閾值， (3.5.1)從步驟(2)判定的委託區域最近5年每日發生的輸電線路山火預警等級中，找出無色預警等級的輸電線路發生日作為無色預警日； (3.5.2)向委託區域索取步驟(3.5.1)找出的無色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據； (3.5.3)將步驟(3.5.2)所獲無色預警日的日降水量、最高溫度、最小溼度數據按I~12月份順序統計得到無色預警等級的輸電線路發生日的日降水量、最高溫度、最小溼度閾值範圍； (4)確定預測日的氣象預警等級，向委託區域索取委託預測日的日降水量、最高溫度、最小溼度的預報數據，依據所索數據和步驟(3)確定的各級預警等級的氣象閾值，使用常規方法，確定委託區域委託預測日所屬的氣象預警等級； (5)、判斷預測日前一日的山火預警等級，向委託區域索取委託預測日前一日的衛星監測火點密度數據和輸電線路沿線兩側3公裡範圍內火點告警數據，比照步驟(1)制定的電網輸電線路山火預警等級標準確定委託預測日前一日的山火預警等級； (6)、確定委託區域預測日的輸電線路山火預警等級，按以下原則確定委託區域委託預測日電網輸電線路山火預警等級: 原則A:若委託預測日前一日的山火預警等級高於委託預測日的氣象預警等級，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日前一日的山火預警等級； 原則B:若委託預測日前一日的山火預警等級與委託預測日的氣象預警等級相同，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日前一日的山火預警等級； 原則C:若委託預測日前一日的山火預警等級低於委託預測日的氣象預警等級，確定委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級為委託預測日的氣象預警等級； 原則D:若委託預測日委託區域內存在不同的輸電線路山火預警等級，取其中預警面積最大的輸電線路山火預警等級，作為委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級； (7)、輸出預警結果，向委託區域發布步驟(6)所作出的委託區域委託預測日輸電線路山火預警等級 結果。
【文檔編號】G08B17/00GK103971483SQ201410191728
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月8日 優先權日:2014年5月8日
【發明者】陸佳政, 楊莉, 張紅先, 李波, 方針 申請人:國家電網公司, 國網湖南省電力公司, 國網湖南省電力公司電力科學研究院