一种输电线路覆冰等级划分系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路覆冰等级划分系统，目的在于解决现有技术没有建立系统化的局地气象和地形要素影响覆冰等级的覆冰等级划分系统的问题，包括有在CPU操纵控制下的线路覆冰等级划分系统模块，以及与这个模块各输入端分别连接的高分辨率再分析环流资料ERA－40数据库、NCEP/NCAR再分析资料数据库、区域覆冰观测资料数据库、区域气象资料数据库和区域地形资料数据库，以及与所述系统模块输出端连接的显示打印系统。本发明专利技术能够在保证输电线路安全运行的前提下，节约工程投资，减少后期的维护成本，延长线路的使用寿命，对今后输电线路的设计提供先进适用的技术方法，具有良好的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冰区划分系统模块，特别涉及一种输电线路覆冰等级划分系统。
技术介绍
我国是输电线路覆冰较为严重的国家之一。在最近的30年来，多次发生大面积冰灾事故，例如1984年1月，华东及贵州电网，因大面积覆冰导致电网解列事故；1996年初， 福建省35 220 kV线路因覆冰导致倒杆断线200多处；2005年春节期间，在湖南、湖北、 贵州以及重庆地区，由于连续大范围雨雪天气，出现了 50年来最严重的冰灾，17条供电线路陷于瘫痪，影响生产和生活长达一个多月；2008年，由于持续的雨雪冰冻天气，导致输电线路大面积覆冰，输电铁塔不堪重负倒塌断线，电力设施遭到前所未有的破坏，供电线路大范围中断，给人民的生产生活造成了巨大的灾害和损失，直接经济损失超过千亿元。针对输电线路覆冰的问题，国内外都进行了相关研究。围绕着电力线路覆冰这个科学问题，气象学者进行了三种不同途径的探索。第一种是气候背景和天气成因与预报的研究。气候角度的分析，主要从前期大尺度环流和下垫面异常入手，研究导致降温和降水的气候背景。在天气分析与预报方面，主要围绕区域的直接天气系统的生消演变进行。第二种是从积冰理论和数值模拟实验着手，分析某些气象因子对积冰增长或积冰特征的影响，揭示气象因子影响积冰厚度的一般规律。第三种是从实地观测的覆冰数据和局地气象要素数据着手，揭示气象因子与覆冰的厚度和变化的相互关系。相关研究结果表明，影响覆冰的气象因子主要有气温、风速、湿度、云滴谱等。林智生最早讨论了微地形、微气候对山区输电线路的影响。张岩等计算达坂山区导线覆冰的冰厚、覆冰密度、标准冰厚及其与气象要素相关的系数，分析了导线覆冰随方位、风向等的变化规律，以及达坂山区导线覆冰与气象条件的关系。黄新波等进行了线路覆冰与局部气象因素之间关系的研究，结果表明覆冰形成、自动脱落过程与气象条件之间关系密切，线路覆冰形成需要特定的环境条件；采用单一环境温度、湿度、风速等气象要素进行覆冰预测的可靠性差，尤其误报率过高，采用多气象因素进行覆冰预测的准确率较高。金西平对我国中纬度山地微地形微气候区的架空电力线路覆冰特征及微地形微气候对导线覆冰的影响进行了初步分析，具体介绍了用山区观冰站(点)的多年实测导线覆冰资料来准确计算微气候导线覆冰量级差异，进行冰区划分，合理确定设计冰厚并在工程实践中的成功应用实例。陶云等进行了线路覆冰与局部气象因素之间关系的研究，结果表明覆冰形成、自动脱落过程与气象条件之间关系密切，线路覆冰形成需要特定的环境条件；黄浩辉等利用广东省乐昌高山气象站1972 1978年观冰资料和气候资料，分析了粤北地区导线覆冰的气象特征，建立了导线覆冰标准冰厚的气象推算模型。主导风向、日最低气温、日降水量是影响导线覆冰厚度的主要气象因素。蔡钢等考察了云南山区小气候特征对电线覆冰的影响，分析小气候特征的典型事例及设计时应对小气候特征进行研究。周绍毅等利用广西90个气象台站40年的气候资料和台站地理信息数据，采用覆冰模型计算得到90个台站的覆冰分布。相关研究为认识局地气象、地形要素对电力线路覆冰的影响和确定局地电力线路覆冰等级提供了重要的参考，但是这些研究一般都只考虑了部分影响覆冰的气象或地形因素，需要进一步建立系统化的的局地气象和地形要素影响覆冰等级的等级划分系统，从而为输电线路的布置与设计提供支撑。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于针对上述存在的问题，提供一种输电线路覆冰等级划分系统，为现有输电线路及新建输电线路覆冰等级划分提供支持，支撑输电线路抗冰(防冰) 布置与设计。本专利技术的目的通过下述技术方案来实现一种输电线路覆冰等级划分系统，它包括有在CPU操纵控制下的线路覆冰等级划分系统模块，以及与这个模块各输入端分别连接的高分辨率再分析环流资料ERA - 40数据库、 NCEP/NCAR再分析资料数据库、区域覆冰观测资料数据库、区域气象资料数据库和区域地形资料数据库，以及与所述系统模块输出端连接的显示打印系统；所述系统模块包括有区域选择模块、初始标准冰厚划分计算模块、区域地形网格单元模块、订正计算模块、归并及异常点订正模块、网格点覆冰显示模块和线路选择各子模块；所述区域选择模块，通过所述系统模块的输入接口，调取高分辨率再分析环流资料 ERA - 40和NCEP/NCAR数据库的相关数据资科，在项目区域内划分出冰厚大于或等于基准冰厚的区域，然后将选定的冰厚区域资料数据输入初始标准冰厚划分计算模块；所述初始标准冰厚划分计算模块，通过所述系统模块的另一输入接口，调取区域覆冰观测资料数据库的相关覆冰观测资料数据，计算出区域内最大覆冰的海拔及其初始标准冰厚，然后将数据输入区域地形网格单元模块；所述区域地形网格单元模块，结合前述模块计算出区域内最大覆冰的海拔及其初始标准冰厚，将区域地形网格化形成计算出的方格地形冰厚，然后将结果输入订正计算模块；所述订正计算模块，通过所述系统模块的第三个输入接口，调取区域气象资料数据库和区域地形资料数据库的相关数据，对输入的区域方格地形冰厚进行订正，然后将订正后的冰厚数据输入归并及异常点订正模块进行处理；所述归并及异常点订正模块，对输入的订正后的方格冰厚数据进行归并，对异常点数据进一步订正，得到对区域方格冰厚的覆冰等级修正数据，将其输入到网格点覆冰显示模块；所述网格点覆冰显示模块，将项目区域的冰厚通过区域网格地形单元，表现出在该区域非正常气侯条件下地形冰厚等级分布，得到区域地形网格描述的冰区所述线路选择模块，依椐网格点覆冰显示模块输入的区域地形网格描述的冰区图，选择设计避免或减小冰灾的输电线路；最后通过与系统模块输出端连接的显示打印系统，将所需冰区图及选择设计的输电线路显示或打印出来。所述初始标准冰厚划分计算系统模块，具有计算初始标准冰厚的如下计算程序权利要求1.一种输电线路覆冰等级划分系统，其特征在于它包括有在CPU操纵控制下的线路覆冰等级划分系统模块，以及与这个模块各输入端分别连接的高分辨率再分析环流资料 ERA - 40数据库、NCEP/NCAR再分析资料数据库、区域覆冰观测资料数据库、区域气象资料数据库和区域地形资料数据库，以及与所述系统模块输出端连接的显示打印系统；所述系统模块包括有区域选择模块、初始标准冰厚划分计算模块、区域地形网格单元模块、订正计算模块、归并及异常点订正模块、网格点覆冰显示模块和线路选择各子模块；所述区域选择模块，通过所述系统模块的输入接口，调取高分辨率再分析环流资料 ERA - 40和NCEP/NCAR数据库的相关数据资科，在项目区域内划分出冰厚大于或等于基准冰厚的区域，然后将选定的冰厚区域资料数据输入初始标准冰厚划分计算模块；所述初始标准冰厚划分计算模块，通过所述系统模块的另一输入接口，调取区域覆冰观测资料数据库的相关覆冰观测资料数据，计算出区域内最大覆冰的海拔及其初始标准冰厚，然后将数据输入区域地形网格单元模块；所述区域地形网格单元模块，结合前述模块计算出区域内最大覆冰的海拔及其初始标准冰厚，将区域地形网格化形成计算出的方格地形冰厚，然后将结果输入订正计算模块；所述订正计算模块，通过所述系统模块的第三个输入接口，调取区域气象资料数据库和区域地形资料数据库的相关数据，对输入的区域方格地形冰厚进行订正，然后将订正后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种输电线路覆冰等级划分系统，其特征在于：它包括有在ＣＰＵ操纵控制下的线路覆冰等级划分系统模块，以及与这个模块各输入端分别连接的高分辨率再分析环流资料ＥＲＡ－４０数据库、ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ再分析资料数据库、区域覆冰观测资料数据库、区域气象资料数据库和区域地形资料数据库，以及与所述系统模块输出端连接的显示打印系统；所述系统模块包括有：区域选择模块、初始标准冰厚划分计算模块、区域地形网格单元模块、订正计算模块、归并及异常点订正模块、网格点覆冰显示模块和线路选择各子模块；所述区域选择模块，通过所述系统模块的输入接口，调取高分辨率再分析环流资料ＥＲＡ－４０和ＮＣＥＰ／ＮＣＡＲ数据库的相关数据资科，在项目区域内划分出冰厚大于或等于基准冰厚的区域，然后将选定的冰厚区域资料数据输入初始标准冰厚划分计算模块；所述初始标准冰厚划分计算模块，通过所述系统模块的另一输入接口，调取区域覆冰观测资料数据库的相关覆冰观测资料数据，计算出区域内最大覆冰的海拔及其初始标准冰厚，然后将数据输入区域地形网格单元模块；所述区域地形网格单元模块，结合前述模块计算出区域内最大覆冰的海拔及其初始标准冰厚，将区域地形网格化形成计算出的方格地形冰厚，然后将结果输入订正计算模块；所述订正计算模块，通过所述系统模块的第三个输入接口，调取区域气象资料数据库和区域地形资料数据库的相关数据，对输入的区域方格地形冰厚进行订正，然后将订正后的冰厚数据输入归并及异常点订正模块进行处理；所述归并及异常点订正模块，对输入的订正后的方格冰厚数据进行归并，对异常点数据进－步订正，得到对区域方格冰厚的覆冰等级修正数据，将其输入到网格点覆冰显示模块；所述网格点覆冰显示模块，将项目区域的冰厚通过区域网格地形单元，表现出在该区域非正常气侯条件下地形冰厚等级分布，得到区域地形网格描述的冰区图；所述线路选择模块，依椐网格点覆冰显示模块输入的区域地形网格描述的冰区图，选择设计避免或减小冰灾的输电线路；最后通过与系统模块输出端连接的显示打印系统，将所需冰区图及选择设计的输电线路显示或打印出来。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊海星，陈权亮，郭跃明，吴国强，刘渝，董一平，金西平，黄志洲，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西南电力设计院，
类型：发明
国别省市：90