气象参证站分区方法技术

提出了一种气象参证站分区方法，属于电力勘测设计技术领域，所述方法包括：选择步骤，根据电力工程的设计目标，选择与电力工程区域相关的尽量多的气象参证站；初次划分步骤，将选择步骤选择出的气象参证站作为离散点，利用泰森多边形将电力工程区域划分为多个第一子区域；精细划分步骤，考虑影响气候的因素将工程区域进行划分，将划分出的第二子区域与通过初次划分步骤划分出的第一子区域进行比较，找出不重合的区域，根据不重合的区域的与设计相关因素相关的历史数据与相邻的多个气象参证站的历史数据的相似性将不重合的区域进一步划分为第三子区域；结合步骤，将初次划分步骤得出的第一子区域和精细划分步骤得出的第三子区域进行结合以获得电力工程区域的最终分区。本方法解决了无法根据各种气象因素将工程区域进行合理精确分区的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
气象参证站分区方法
本专利技术涉及电力勘测设计
，尤其涉及一种气象参证站分区方法。
技术介绍
常规气象站的观测资料，通常包括气压、气温、湿度、风速、风向、降水、蒸发、日照、冻土等多项内容，而以上的气象站观测内容均是电力勘测设计中需要的最基础资料。依据《电力工程气象勘测技术规程》(DL/T5158-2012)的规定，在电厂、变电站、输电线路等工程勘测设计中，在电力工程气象参证站选择中，应对被选气象站观测场与工程点两地的气候一致性、两地地形及海拔差异对气象要素的影响进行查勘分析，对所选气象站观测资料的适用性进行分析，要求其观测资料对工程点具有代表性，且便于移用。而对于如何选取气象参证站并没有明确的规定，当遇到选取气象参证站时，根据以上规定往往还是会出现无法确定气象参证站的问题。比如某工程选取在巴彦淖尔市某地，距离其最近的气象站有三个，而且距离都比较相近，同时也不能单纯的依据距离确定气象站的代表性。解决的办法就是将符合的气象站均作为气象参证站，比如上例中的工程，就需要将三个气象站的气象要素一一列举并计算结果，首先在收集气象资料上造成资源浪费，同时设计人员在选取设计气象要素时，势必选取对工程安全性的气象要素设计，但对工程勘测设计优化以及节约成本都有一定影响。在工程水文中，有一种计算平均面雨量方法—泰森多边形。泰森多边形的始祖要追溯到1908年，冯洛诺伊首先在数学上限定了每个离散点数据的有效作用范围，即其有效反映区域信息的范围，并定义了二维平面上的冯洛诺伊图。1911年，荷兰气候学家泰森提出了一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均面雨量的方法，即将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。泰森多边形的特性是：1、每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；2、泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；3、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。泰森多边形可用于定性分析、统计分析、邻近分析等。例如，可以用离散点的性质来描述泰森多边形区域的性质；可用离散点的数据来计算泰森多边形区域的数据；判断一个离散点与其它哪些离散点相邻时，可根据泰森多边形直接得出，且若泰森多边形是n边形，则就与n个离散点相邻；当某一数据点落入某一泰森多边形中时，它与相应的离散点最邻近，无需计算距离。然而，这种泰森多边形仅仅适用于对平均降雨量进行分区，没有考虑对其他因素进行分区的具体方法，而电力工程不仅仅考虑降雨量；此外，它将空间直接简化成为了平面进行计算，依据《电力工程气象勘测技术规程》(DL/T5158-2012)的规定，在电力工程气象参证站选择中，应对被选气象站观测场与工程点两地的气候一致性、两地地形及海拔差异对气象要素的影响进行查勘分析，也就是说，这种分区方法并不精确。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种适用于工程实践且更为精确的气象参证站分区方法。本专利技术提出的气象参证站分区方法包括：选择步骤，根据电力工程的设计目标，选择与电力工程区域相关的尽量多的气象参证站；其中，所述设计相关因素为气压、气温、湿度、风速、风向、降水、蒸发、日照、冻土中的一个或多个；初次划分步骤，将选择步骤选择出的气象参证站作为离散点，利用泰森多边形将电力工程区域划分为多个第一子区域；精细划分步骤，考虑影响气候的因素将工程区域进行划分，将划分出的第二子区域与通过初次划分步骤划分出的第一子区域进行比较，找出不重合的区域，根据不重合的区域的与设计相关因素相关的历史数据与相邻的多个气象参证站的历史数据的相似性将不重合的区域进一步划分为第三子区域；结合步骤，将初次划分步骤得出的第一子区域和精细划分步骤得出的第三子区域进行结合以获得电力工程区域的最终分区。根据本专利技术的一个方面,所述初次划分步骤具体包括：坐标计算步骤，计算通过选择步骤所选择的每一个气象参证站的具体坐标；坐标标记步骤，将地形图作为一个平面，将气象参证站坐标以及电力工程区域标示在地形图上，并将相邻的三个气象参证站连接成三角形；泰森多边形计算与标记步骤，计算坐标标记步骤中作出的多个三角形的垂直平分线的交点，连接多个交点以形成围绕气象参证站的泰森多边形，使得泰森多边形内的点到相应气象参证站的距离最近，并将泰森多边形标记在地形图上以将电力工程区域划分为多个第一子区域。根据本专利技术的一个方面，在坐标计算步骤中，选择不发生换带的气象参证站首先进行计算，当选取的气象参证站在不同带上时，将气象参证站转换为同一带坐标进行计算。根据本专利技术的一个方面，所述结合步骤具体包括：如果第一子区域与第三子区域的相应气象参证站不同且两者有重合的区域，则将该重合的区域从第一子区域中排除；如果第一子区域与第三子区域的相应气象参证站相同且两者有不重合的区域，则将该不重合的区域添加至第一子区域。根据本专利技术的一个方面，所述精细划分步骤具体包括：选择和简单划分步骤，选择出两个气象参证站，如果这两个气象参证站之间的地形地貌或海拔的差别较大从而导致两个气象参证站的气候不同，则对两个气象参证站之间的电力工程区域依据地形地貌或海拔简单划分为第二子区域；比较步骤，找出划分后的第二子区域与通过初次划分步骤划分出的第一子区域之间不重合的区域；重划分步骤，将不重合的区域的与设计相关因素相关的历史数据与相邻的两个或多个气象参证站的历史数据进行对比，根据历史数据的相似性将不重合的区域进一步划分为一个或多个第三子区域，其中每个第三子区域的历史数据与相应的一个气象参证站的历史数据最相似。根据本专利技术的一个方面在选择和简单划分步骤中，通过判断两个气象参证站之间的距离大于一预定阈值来选择出两个气象参证站。根据本专利技术的一个方面所述气象参证站从综合气象站、风电场内设计的临时气象站以及测风塔中选择。附图说明图1示出了本专利技术提出的气象参证站分区方法的主要流程图；图2示出了所述气象参证站分区方法的精确划分示意图。具体实施方式下文将给出一个或多个非限制性的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。参见图1，对本专利技术提出的气象参证站分区方法的大体流程进行描述。选择步骤，根据电力工程的设计相关因素，选择与电力工程区域相关的尽量多的气象参证站。所述设计相关因素为气压、气温、湿度、风速、风向、降水、蒸发、日照、冻土中的一个或多个。由于电力工程设计所需要参考的气象数据多种多样，且不同的工程所需的数据也不尽相同，因此，对于气象参证站的选择也并不相同；再者，气象参证站越多，工程区域被划分的也就越精细，这样，各个工程点的气象数据也就更为准确。如果仅仅选择已有的综合气象站，可能由于其数量较少从而划分出的工程区域粒度较粗，这样各个分区的气象数据可能非常不准确。采用这一选择步骤即为了避免这一情况的发生，更为灵活地选取更多的气象参证站。例如某一电力工程仅需考虑风速这一因素时，便可将已有的综合气象站、风电场内设计的临时气象站、测风塔以及其他可记录风速的装置统统作为气象参证站，从而选取出尽可能多的气象参证站，以提高分区的精度。初次划分步骤，将选择步骤选择出的气象参证站作为离散点，利用泰森多边形将电力工程区域划分为多个第一子区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气象参证站分区方法，其特征在于，所述方法包括：选择步骤，根据电力工程的设计目标，选择与电力工程区域相关的尽量多的气象参证站；其中，所述设计相关因素为气压、气温、湿度、风速、风向、降水、蒸发、日照、冻土中的一个或多个；初次划分步骤，将选择步骤选择出的气象参证站作为离散点，利用泰森多边形将电力工程区域划分为多个第一子区域；精细划分步骤，考虑影响气候的因素将工程区域进行划分，将划分出的第二子区域与通过初次划分步骤划分出的第一子区域进行比较，找出不重合的区域，根据不重合的区域的与设计相关因素相关的历史数据与相邻的多个气象参证站的历史数据的相似性将不重合的区域进一步划分为第三子区域；结合步骤，将初次划分步骤得出的第一子区域和精细划分步骤得出的第三子区域进行结合以获得电力工程区域的最终分区。

【技术特征摘要】
1.一种气象参证站分区方法，其特征在于，所述方法包括：选择步骤，根据电力工程的设计目标，选择与电力工程区域相关的尽量多的气象参证站；其中，设计相关因素为气压、气温、湿度、风速、风向、降水、蒸发、日照、冻土中的一个或多个；初次划分步骤，将选择步骤选择出的气象参证站作为离散点，利用泰森多边形将电力工程区域划分为多个第一子区域；精细划分步骤，考虑影响气候的因素将工程区域进行划分，将划分出的第二子区域与通过初次划分步骤划分出的第一子区域进行比较，找出不重合的区域，根据不重合的区域的与设计相关因素相关的历史数据与相邻的多个气象参证站的历史数据的相似性将不重合的区域进一步划分为第三子区域；结合步骤，将初次划分步骤得出的第一子区域和精细划分步骤得出的第三子区域进行结合以获得电力工程区域的最终分区；所述结合步骤具体包括：如果第一子区域与第三子区域的相应气象参证站不同且两者有重合的区域，则将该重合的区域从第一子区域中排除；如果第一子区域与第三子区域的相应气象参证站相同且两者有不重合的区域，则将该不重合的区域添加至第一子区域。2.根据权利要求1所述的气象参证站分区方法，其特征在于,所述初次划分步骤具体包括：坐标计算步骤，计算通过选择步骤所选择的每一个气象参证站的具体坐标；坐标标记步骤，将地形图作为一个平面，将气象参证站坐标以及电力工程区域标示在地形图上，并将相邻的三个气象参证站连接成三角形；泰森多边形计算与标记步骤，计算坐标标记步骤中作出的多个三角形...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮春冶，
申请(专利权)人：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15