技术领域
[0001] 本发明涉及输电线设备维护领域，尤其涉及特殊气候下输电线路覆冰增速变化特征计算方法和系统。
相关背景技术
[0002] 冬季，由于天气、气候、地理等因素的影响，架空输电线路易发生覆冰灾害，当线路出现轻微覆冰且增长较慢时，可能在温度、风场等因素的影响下发生舞动灾害；而当覆冰快速增长时，可能导致冰闪跳闸、倒塔、变形、断线等事故，因此，掌握输电线路覆冰增速情况对于电网防冰工作及时准确开展有重要意义。另一方面，ENSO事件(包括厄尔尼诺事件和拉尼娜事件)对我国冬季气候的影响也日益突出，对电网造成严重影响的2008年冰灾就发生在强拉尼娜年，目前的电网覆冰预测方法主要计算未来三天到七天的覆冰程度，覆冰增速计算方法对在线监测的实时数据依赖较大，还不能计算和分析冬季整体的覆冰增长特性，也没有考虑ENSO条件下的覆冰增长及其与非ENSO时期的差异特征，
[0003] 因此，进行ENSO时期覆冰增速变化特征的研究和分析必不可少，需要提供特殊气候下输电线路覆冰增速变化特征计算方法和系统，该方法和系统简单易实施，可操作性强，对输电线路的覆冰情况做出客观准确的预测，可以提高覆冰预测预警工作效率，为电网抗冰提供更有效更具针对性的措施。
具体实施方式
[0022] 以下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。
[0023] 实施例l
[0024] 本实施例公开一种特殊气候下输电线路覆冰增速变化特征计算方法，包括：
[0025] 获取待分析地区的历史覆冰数据；从所述历史覆冰数据中筛选出正常气候时期的覆冰数据集和待分析特殊气候时期的覆冰数据集；
[0026] 基于同一等级划分标准将正常气候时期和待分析特殊气候时期的覆冰数据集按覆冰厚度化分为至少两个等级，计算正常气候时期和待分析特殊气候时期各等级的覆冰平均增速；
[0027] 将待分析特殊气候时期和正常气候时期对应同一覆冰厚度等级的覆冰平均增速进行减法运算，得到任一覆冰厚度等级下，待分析特殊气候时期相比于正常气候时期的覆冰平均增速变化量。
[0028] 作为本发明优选的实施方式，待分析特殊气候时期为厄尔尼诺时期或拉尼娜时期。
[0029] 作为本发明优选的实施方式，所述覆冰数据集中的各条历史覆冰数据包括ENSO指数数据、覆冰厚度数据以及覆冰过程的时间记录数据；
[0030] 其中，所述覆冰厚度数据为每隔第一时间段采集的覆冰厚度；所述覆冰过程的时间记录数据为每个覆冰期从无覆冰到最大覆冰厚度所用的时间数据；所述ENSO指数数据为每隔第二时间段的ENSO指数。
[0031] 具体地，以湖南省为例，获取湖南省1965年至2015年中每个覆冰期的每周的NINO3.4指数数据、每日覆冰厚度数据和每个覆冰期的覆冰过程的时间记录数据；依据采集到的NINO3.4指数数据以及国家权威部门对ENSO指数的相关规定，将NINO3.4指数数据划分为特殊气候时期和正常气候时期，从中筛选出特殊气候时期包括厄尔尼诺时期(以下简称E时期)和拉尼娜时期(以下简称L时期)，正常气候时期包括N时期，并按其指数对应的时间先后顺序排列；其中，本实施例中第一时间段指每日，第二时间段指每周，当然，本实施例并不仅限于此，在不影响分析结果的情况下，可适当的调整第一时间段和第二时间段的时间范围。
[0032] 需要说明的是，采集到的覆冰厚度数据以及覆冰过程的时间记录数据与ENSO指数数据具有时间对应性，即例如：2015年1月第一周有一个NINO3.4指数，七个覆冰厚度数据，当该周依据NINO3.4指数被划分为E时期时，该周对应的七个覆冰厚度数据也被划分为E时期；故，可以依据其时间对应性将覆冰厚度数据以及覆冰过程的时间记录数据都划分为E时期，L时期以及N时期中的某个时期。此外，值得说明的是，E时期为自然现象中的厄尔尼诺时期、L时期为自然现象中的拉尼娜时期，这两种时期会造成过热或过冷的气候现象，从而对覆冰情况造成影响，E时期和L时期都属于自然界中的特殊气候时期。
[0033] 具体地，设定最大覆冰厚度等级为“0mm-5mm”、“5mm-10mm”、“10mm-20mm”、“20mm-30mm”、“30mm以上”五个等级以便于考虑覆冰厚度在各覆冰厚度等级的覆冰增长速度。
[0034] 计算各覆冰厚度等级的E时期的覆冰增速：
[0035]
[0036] 式中，V为覆冰增速，H为一次覆冰过程的最大覆冰厚度，T为该次过程从无覆冰直至覆冰达到最大厚度H所用的天数。
[0037] 可选地，用上述步骤计算N时期的覆冰增速；将计算出的E时期的覆冰增速和N时期的覆冰增速划分到相应的覆冰厚度等级下；进一步计算E时期和N时期在各覆冰厚度等级的覆冰平均增速：
[0038]
[0039] 式中，为某个覆冰厚度等级的覆冰平均增速，Vi为该等级各次覆冰过程的覆冰增速，n为该等级覆冰过程总数。
[0040] 可选地，用上述步骤计算N时期的覆冰平均增速；进一步地，将E时期的覆冰平均增速与N时期的覆冰平均增速相减：
[0041]
[0042] 式中，A为E时期覆冰增速变化量， 为E时期某个覆冰厚度等级的覆冰平均增速，为N时期该等级覆冰厚度平均增速。
[0043] 在实际情况中，若A为正，则认为E时期该等级覆冰的平均增速加快；若A为负，则认为E时期该等级覆冰的平均增速减慢；否则认为E时期覆冰平均增速基本不变。
[0044] 可变换地，基于上述同一思想计算本发明所筛选的另一待分析特殊气候时期即L时期的覆冰平均增速变化量。
[0045] 在实际情况中，湖南省在1965年至2015年，待分析特殊气候时期和正常气候时期各覆冰厚度等级的覆冰平均增速如下表l所示：
[0046] 表1各覆冰厚度等级的覆冰平均增速
[0047]
[0048]
[0049] 进一步地，待分析特殊气候时期相比于正常气候时期在各覆冰厚度等级的覆冰平均增速变化量如下表2所示：
[0050] 表2各覆冰厚度等级的覆冰平均增速变化量
[0051]
[0052] 根据表2，分析得出相对N时期，湖南省在E时期“0mm-5mm”厚度的覆冰平均增速有所减缓，其他等级的覆冰平均增速相对加快；L时期“10mm-20mm”和“20mm-30mm”厚度的覆冰平均增速有所减缓，其他等级的覆冰平均增速相对加快；进一步地，结合湖南电网冰区分布图的覆冰厚度区划情况、气象部门对2015年冬季ENSO事件的预测结论(E时期)，分别预测湖南东南部地区和湖南东北部地区2015年冬季覆冰平均增速，由于湖南东北部地区电网覆冰厚度主要在5mm以下，因此2015年冬季该地区覆冰平均增速将有所减缓(覆冰平均增速-0.2mm/天)；由于湖南东南部地区电网覆冰厚度主要在10mm-20mm，因此2015年冬季该地区覆冰平均增速将有所加快(覆冰平均增速0.5mm/天)；由此分析可知，2015年冬季湖南东北部电网防冰工作压力将有所减小，管理者及相关工作人员可酌情采取一定措施开展防冰工作；而湖南东南部电网防冰工作需要重点关注，管理者及相关工作人员应当提高警惕，准备充足的防冰物资并及时制定有效的防冰对策。
[0053] 实施例2
[0054] 与上述方法实施例相对应的，本实施例公开一种特殊气候下输电线路覆冰增速变化特征计算系统，包括：
[0055] 第一处理单元：用于获取待分析地区的历史覆冰数据；从所述历史覆冰数据中筛选出正常气候时期的覆冰数据集和待分析特殊气候时期的覆冰数据集；
[0056] 第二处理单元：用于基于同一等级划分标准将正常气候时期和待分析特殊气候时期的覆冰数据集按覆冰厚度化分为至少两个等级，计算正常气候时期和待分析特殊气候时期各等级的覆冰平均增速；
[0057] 第三处理单元：用于将待分析特殊气候时期和正常气候时期对应同一覆冰厚度等级的覆冰平均增速进行减法运算，得到任一覆冰厚度等级下，待分析特殊气候时期相比于正常气候时期的覆冰平均增速变化量。
[0058] 作为本发明优选的实施方式，所述第一处理单元筛选的所述待分析特殊气候时期为厄尔尼诺时期或拉尼娜时期。
[0059] 作为本发明优选的实施方式，所述第一处理单元获取的所述覆冰数据集中的各条历史覆冰数据包括ENSO指数数据、覆冰厚度数据以及覆冰过程的时间记录数据；
[0060] 其中，所述覆冰厚度数据为每隔第一时间段采集的覆冰厚度；所述覆冰过程的时间记录数据为每个覆冰期从无覆冰到最大覆冰厚度所用的时间数据；所述ENSO指数数据为每隔第二时间段的ENSO指数。
[0061] 如上所述，本发明实施例提供了特殊气候下输电线路覆冰增速变化特征计算方法和系统，考虑了特殊气候对输电线路覆冰情况的影响，能够较为便捷且快速的计算出特殊气候下的输电线路覆冰增速和正常气候下的输电线路覆冰增速的差异，并依据其间的差异对不同时期的覆冰增速进行判断与分析，从而对输电线路的覆冰情况做出客观准确的预测，其整体步骤简单易实施，可操作性强，能提高覆冰预测预警工作效率，为电网抗冰提供更有效更具针对性的措施。
[0062] 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。
