智能等级预警电网输电线路山火的方法
【专利摘要】本发明介绍了一种智能等级预警电网输电线路山火的方法，包括下述步骤：(1)制定电网输电线路山火预警等级标准；(2)判定历史输电线路山火预警等级；(3)确定各级预警的气象阈值；(4)确定预测日的气象预警等级；(5)判断预测日前一日的山火预警等级；(6)确定委托区域预测日的输电线路山火预警等级；(7)输出预警结果。该方法通过判断各气象要素的预警等级和当前卫星监测火点情况，最终确定输电线路的山火预警等级。1)更符合实际情况，易于实现；2)预报准确率高；3)可实现资源优化配置，提高防治效率，减少灾害损失，维护电网安全。
【专利说明】智能等级预警电网输电线路山火的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电气工程【技术领域】，具体涉及一种智能等级预警电网输电线路山火的方法。
【背景技术】
[0002]南方省份遇连旱天气极易发生山火灾害，尤其是春耕、清明用火高发期，甚至爆发大面积山火，电网输电线路附近燃烧产生的污秽或空气放电亦导致跳闸停电，2013年达30多次，已成为特高压线路和大电网安全稳定运行的重大威胁，严重影响人民日常生活和工农业生产。因此，开展输电线路山火等级预警，可以针对性提前部署防治措施，减少灾害造成的损失。而传统的森林火险等级预警方法仅考虑火险气象预报，模型参数均为气象因子，不考虑电网输电线路的实际情况，故亦不适应预警的需求。所以，尽快研发出一种可提高准确性的有效智能电网山火等级预警方法势在必行。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，针对传统森林火险等级预警方法仅考虑气象因素、未与输电线路相结合的缺陷，提供一种智能等级预警电网输电线路山火的方法，使用该方法可自动、准确地开展电网输电线路山火预警的等级预测，要求预测流程清晰、易于实现、应用准确率高。
[0004]本发明的技术方案是，所提供的智能等级预警电网输电线路山火的方法包括下述步骤:
[0005](I)、制定电网输电线路山火预警等级标准。将委托区域的输电线路山火预警等级按由重到轻原则，依次以红、橙、黄、蓝及无划分为五级，它们分别是:
[0006](1.1)、红色预警即一级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到15个/万平方公里及以上，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到50个及以上；
[0007](1.2)、橙色预警即二级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到10?15个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到30?49个；
[0008](1.3)、黄色预警即三级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到5?9个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到20?29个；
[0009](1.4)、蓝色预警即四级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到3?4个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到10?19个；
[0010](1.5)、无色预警即五级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度小于3个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数少于10个；
[0011](2)、判定历史输电线路山火预警等级。向委托区域索取极轨气象卫星山火监测系统记录的该区域最近五年的卫星监测火点密度数据和输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数据，使用所录数据比照步骤(I)制定的电网输电线路山火预警等级标准判定委托区域最近5年每日发生的输电线路山火的预警等级；
[0012](3)确定各级预警的气象阈值。
[0013](3.1)确定红色预警的气象阈值。
[0014](3.1.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出红色预警等级的输电线路发生日作为红色预警日；
[0015](3.1.2)向委托区域索取步骤(3.1.1)找出的红色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0016](3.1.3)将步骤(3.1.2)所获红色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到红色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0017](3.2)确定橙色预警的气象阈值。
[0018](3.2.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出橙色预警等级的输电线路发生日作为橙色预警日；
[0019](3.2.2)向委托区域索取步骤(3.2.1)找出的橙色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0020](3.2.3)将步骤(3.2.2)所获橙色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到橙色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0021](3.3)确定黄色预警的气象阈值。
[0022](3.3.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出黄色预警等级的输电线路发生日作为黄色预警日；
[0023](3.3.2)向委托区域索取步骤(3.3.1)找出的黄色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0024](3.3.3)将步骤(3.3.2)所获黄色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到黄色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0025](3.4)确定蓝色预警的气象阈值。
[0026](3.4.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出蓝色预警等级的输电线路发生日作为蓝色预警日；
[0027](3.4.2)向委托区域索取步骤(3.4.1)找出的蓝色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0028](3.4.3)将步骤(3.4.2)所获蓝色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到蓝色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0029](3.5)确定无色预警的气象阈值。[0030](3.5.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出无色预警等级的输电线路发生日作为无色预警日；
[0031](3.5.2)向委托区域索取步骤(3.5.1)找出的无色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0032](3.5.3)将步骤(3.5.2)所获无色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到无色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0033](4)确定预测日的气象预警等级。向委托区域索取委托预测日的日降水量、最高温度、最小湿度的预报数据。依据所索数据和步骤(3)确定的各级预警等级的气象阈值，使用常规方法，确定委托区域委托预测日所属的气象预警等级；
[0034](5)、判断预测日前一日的山火预警等级。向委托区域索取委托预测日前一日的卫星监测火点密度数据和输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数据，比照步骤(I)制定的电网输电线路山火预警等级标准确定委托预测日前一日的山火预警等级；
[0035](6)、确定委托区域预测日的输电线路山火预警等级。按以下原则确定委托区域委托预测日电网输电线路山火预警等级:
[0036]原则A:若委托预测日前一日的山火预警等级高于委托预测日的气象预警等级，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日前一日的山火预警等级；
[0037]原则B:若委托预测日前一日的山火预警等级与委托预测日的气象预警等级相同，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日前一日的山火预警等级；
[0038]原则C:若委托预测日前一日的山火预警等级低于委托预测日的气象预警等级，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日的气象预警等级；
[0039]原则D:若委托预测日委托区域内存在不同的输电线路山火预警等级，取其中预警面积最大的输电线路山火预警等级，作为委托区域委托预测日输电线路山火预警等级；
[0040](7)、输出预警结果。向委托区域发布步骤(6)所作出的委托区域委托预测日输电线路山火预警等级结果。
[0041]本方法如上述在制定电网输电线路山火预警等级基础上，采用卫星监测火点历史数和线路火点告警历史数划分输电线路山火预警历史等级，并使用历史气象数据确定各个预警等级对应气象要素的阈值，然后采集实时监测的火点、气象等数据，通过判断各气象要素的预警等级和当前卫星监测火点情况，最终确定输电线路的山火预警等级。
[0042]本发明的有益效果是:
[0043]I)、与传统的森林火险预报相比，增加了卫星监测火点分布密度，结合气象、植被，更符合实际情况，且易于实现，具有很强的实用性；
[0044]2)、预报准确率高，可为提前部署防山火措施提供准确的信息指导；
[0045]3)、可实现电网山火防治资源的优化配置，提高电网山火防治的针对性，避免人力物力浪费，大大提高了灾害防治效率，减少了灾害损失，对输电线路维护人员的人身安全和电网的安全运行发挥了至关重要的作用。
【具体实施方式】[0046]实施例1:
[0047](I)、制定电网输电线路山火预警等级标准。将委托区域的输电线路山火预警等级按由重到轻原则，依次以红、橙、黄、蓝及无划分为五级，它们分别是:
[0048](1.1)、红色预警即一级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到15个/万平方公里及以上，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到50个及以上；
[0049](1.2)、橙色预警即二级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到10?15个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到30?49个；
[0050](1.3)、黄色预警即三级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到5?9个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到20?29个；
[0051](1.4)、蓝色预警即四级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到3?4个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到10?19个；
[0052](1.5)、无色预警即五级输电线路山火预警。该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度小于3个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数少于10个；
[0053](2)、判定历史输电线路山火预警等级。向委托区域索取极轨气象卫星山火监测系统记录的该区域最近五年的卫星监测火点密度数据和输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数据，使用所录数据比照步骤(I)制定的电网输电线路山火预警等级标准判定委托区域最近5年每日发生的输电线路山火的预警等级；
[0054](3)确定各级预警的气象阈值。
[0055](3.1)确定红色预警的气象阈值。
[0056](3.1.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出红色预警等级的输电线路发生日作为红色预警日；
[0057](3.1.2)向委托区域索取步骤(3.1.1)找出的红色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0058](3.1.3)将步骤(3.1.2)所获红色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到红色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0059](3.2)确定橙色预警的气象阈值。
[0060](3.2.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出橙色预警等级的输电线路发生日作为橙色预警日；
[0061](3.2.2)向委托区域索取步骤(3.2.1)找出的橙色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0062](3.2.3)将步骤(3.2.2)所获橙色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I?12月份顺序统计得到橙色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；[0063](3.3)确定黄色预警的气象阈值。
[0064](3.3.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出黄色预警等级的输电线路发生日作为黄色预警日；
[0065](3.3.2)向委托区域索取步骤(3.3.1)找出的黄色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0066](3.3.3)将步骤(3.3.2)所获黄色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到黄色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0067](3.4)确定蓝色预警的气象阈值。
[0068](3.4.1)从步骤⑵判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出蓝色预警等级的 输电线路发生日作为蓝色预警日；
[0069](3.4.2)向委托区域索取步骤(3.4.1)找出的蓝色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0070](3.4.3)将步骤(3.4.2)所获蓝色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到蓝色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0071](3.5)确定无色预警的气象阈值。
[0072](3.5.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出无色预警等级的输电线路发生日作为无色预警日；
[0073](3.5.2)向委托区域索取步骤(3.5.1)找出的无色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据；
[0074](3.5.3)将步骤(3.5.2)所获无色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到无色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；
[0075](4)确定预测日的气象预警等级。向委托区域索取委托预测日的日降水量、最高温度、最小湿度的预报数据。依据所索数据和步骤(3)确定的各级预警等级的气象阈值，使用常规方法，确定委托区域委托预测日所属的气象预警等级；
[0076](5)、判断预测日前一日的山火预警等级。向委托区域索取委托预测日前一日的卫星监测火点密度数据和输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数据，比照步骤(1)制定的电网输电线路山火预警等级标准确定委托预测日前一日的山火预警等级；
[0077](6)、确定委托区域预测日的输电线路山火预警等级。委托预测日前一日的山火预警等级高于委托预测日的气象预警等级，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日前一日的山火预警等级；
[0078](7)、输出预警结果。向委托区域发布步骤(6)所作出的委托区域委托预测日输电线路山火预警等级结果。
[0079]实施例2:
[0080]步骤(1)~(5)同实施例1 ;
[0081](6)、确定委托区域预测日的输电线路山火预警等级。委托预测日委托区域内存在不同的输电线路山火预警等级，取其中预警面积最大的输电线路山火预警等级，作为委托区域委托预测日输电线路山火预警等级；
[0082]步骤(7)同实施例1。
【权利要求】
1.一种智能等级预警电网输电线路山火的方法，该方法包括下述步骤: (1)、制定电网输电线路山火预警等级标准，将委托区域的输电线路山火预警等级按由重到轻原则，依次以红、橙、黄、蓝及无划分为五级，它们分别是: (1.1)、红色预警即一级输电线路山火预警，该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到15个/万平方公里及以上，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到50个及以上； (1.2)、橙色预警即二级输电线路山火预警，该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到10~15个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到30~49个； (1.3)、黄色预警即三级输电线路山火预警，该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到5~9个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到20~29个； (1.4)、蓝 色预警即四级输电线路山火预警，该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度达到3~4个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数达到10~19个； (1.5)、无色预警即五级输电线路山火预警，该等级预警表示委托区域卫星监测到的火点密度小于3个/万平方公里，或委托区域输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数少于10个； (2)、判定历史输电线路山火预警等级，向委托区域索取极轨气象卫星山火监测系统记录的该区域最近五年的卫星监测火点密度数据和输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数据，使用所录数据比照步骤(1)制定的电网输电线路山火预警等级标准判定委托区域最近5年每日发生的输电线路山火的预警等级； (3)确定各级预警的气象阈值， (3.1)确定红色预警的气象阈值， (3.1.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出红色预警等级的输电线路发生日作为红色预警日； (3.1.2)向委托区域索取步骤(3.1.1)找出的红色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据； (3.1.3)将步骤(3.1.2)所获红色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到红色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围； (3.2)确定橙色预警的气象阈值， (3.2.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出橙色预警等级的输电线路发生日作为橙色预警日； (3.2.2)向委托区域索取步骤(3.2.1)找出的橙色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据； (3.2.3)将步骤(3.2.2)所获橙色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到橙色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围；(3.3)确定黄色预警的气象阈值， (3.3.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出黄色预警等级的输电线路发生日作为黄色预警日； (3.3.2)向委托区域索取步骤(3.3.1)找出的黄色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据； (3.3.3)将步 骤(3.3.2)所获黄色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到黄色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围； (3.4)确定蓝色预警的气象阈值， (3.4.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出蓝色预警等级的输电线路发生日作为蓝色预警日； (3.4.2)向委托区域索取步骤(3.4.1)找出的蓝色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据； (3.4.3)将步骤(3.4.2)所获蓝色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到蓝色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围； (3.5)确定无色预警的气象阈值， (3.5.1)从步骤(2)判定的委托区域最近5年每日发生的输电线路山火预警等级中，找出无色预警等级的输电线路发生日作为无色预警日； (3.5.2)向委托区域索取步骤(3.5.1)找出的无色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据； (3.5.3)将步骤(3.5.2)所获无色预警日的日降水量、最高温度、最小湿度数据按I~12月份顺序统计得到无色预警等级的输电线路发生日的日降水量、最高温度、最小湿度阈值范围； (4)确定预测日的气象预警等级，向委托区域索取委托预测日的日降水量、最高温度、最小湿度的预报数据，依据所索数据和步骤(3)确定的各级预警等级的气象阈值，使用常规方法，确定委托区域委托预测日所属的气象预警等级； (5)、判断预测日前一日的山火预警等级，向委托区域索取委托预测日前一日的卫星监测火点密度数据和输电线路沿线两侧3公里范围内火点告警数据，比照步骤(1)制定的电网输电线路山火预警等级标准确定委托预测日前一日的山火预警等级； (6)、确定委托区域预测日的输电线路山火预警等级，按以下原则确定委托区域委托预测日电网输电线路山火预警等级: 原则A:若委托预测日前一日的山火预警等级高于委托预测日的气象预警等级，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日前一日的山火预警等级； 原则B:若委托预测日前一日的山火预警等级与委托预测日的气象预警等级相同，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日前一日的山火预警等级； 原则C:若委托预测日前一日的山火预警等级低于委托预测日的气象预警等级，确定委托区域委托预测日输电线路山火预警等级为委托预测日的气象预警等级； 原则D:若委托预测日委托区域内存在不同的输电线路山火预警等级，取其中预警面积最大的输电线路山火预警等级，作为委托区域委托预测日输电线路山火预警等级； (7)、输出预警结果，向委托区域发布步骤(6)所作出的委托区域委托预测日输电线路山火预警等级 结果。
【文档编号】G08B17/00GK103971483SQ201410191728
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】陆佳政, 杨莉, 张红先, 李波, 方针 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院