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一種基于歷史雷電定位數據和電網跳閘數據的雷電預警數據評估方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510422562.X

申請日:

2015.07.17

公開號:

CN105067904A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G01R 31/00申請日:20150717|||公開
IPC分類號: G01R31/00; G06F19/00(2011.01)I 主分類號: G01R31/00
申請人: 云南電力試驗研究院(集團)有限公司; 云南電網有限責任公司電力科學研究院
發明人: 王磊; 梁仕斌; 黃然; 申元; 吳云龍; 王一風
地址: 650217云南省昆明市云大西路云電科技園
優先權:
專利代理機構: 昆明大百科專利事務所53106 代理人: 何健
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510422562.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.02.02|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種基于歷史雷電定位數據和電網跳閘數據的雷電預警數據評估方法,從供電局獲取跳閘數據,對跳閘數據進行網格劃分,從而確定跳閘矩陣;從雷電定位系統中獲取雷電定位數據,對應跳閘矩陣截取出該地區的雷電定位數據并制作雷電定位矩陣,對比分析跳閘矩陣和雷電定位矩陣獲得最小跳閘電流值;通過歷史雷電預警數據與歷史雷電定位數據進行相關性分析,可以獲得歷史雷電預警數據預警準確度;當雷電預警發布時,就能結合雷電預警矩陣、最小跳閘電流值以及預警準確度,最終得到跳閘率矩陣,從而實現一種對歷史雷電預警數據結果的評估。

權利要求書

1.一種基于歷史雷電定位數據和電網跳閘數據的雷電預警數據評估方法,其特征在于,包括以下步驟:步驟1:從供電局獲取由于雷電災害引起的電網故障歷史資料,將其中的歷史跳閘記錄提取出來,將歷史跳閘桿塔進行網格劃分,得到各個時間段的跳閘矩陣A;步驟2:通過雷電定位系統服務器獲取歷史雷電定位數據,并將對應跳閘矩陣部分的雷電定位數據提取出來,并生產相應的雷電定位矩陣B;步驟3:對比雷電定位矩陣與跳閘矩陣,得出該區域造成跳閘的最低電流值X;步驟4:從氣象局獲取到雷電預警數據,并根據跳閘矩陣,截取并制作出該地區的雷電預警矩陣圖C;步驟5:通過氣象局數據,獲取歷史的該地區的雷電預警數據,并通過雷電定位系統,獲取歷史該地區的雷電定位數據,對比數據,分析得出其中的報對次數Na、漏報次數Nb、空報次數Nc;根據歷史雷電定位數據與雷達預測的歷史雷電預警數據分析預測度,并通過TS評分方法計算預測度TS;預測度計算方式如下:并計算出預測度的平均值步驟6:將雷電預警矩陣中的每個點的電流值除以最低電流值x同時乘上預測準確度的平均值最終得出矩陣為雷電預警區域的跳閘發生率的矩陣圖D;最終可以根據電網中的桿塔,可以確定到該地區每個桿塔的跳閘發生率。跳閘發生率計算方式如下:

說明書

一種基于歷史雷電定位數據和電網跳閘數據的雷電預警數據評估方法

技術領域

本發明涉及雷電預警技術領域,具體指一種通過研究歷史定崗位數據與電網跳閘數據獲取相關關聯性從而實現預警的雷電預警評估方法。

背景技術

隨著電網的不斷發展,電力輸電線路,設備,桿塔發生雷擊事故的比例不斷增加,傳統的監控預警模式和管理手段已經無法滿足“合理規劃、科學管理、優質服務”的要求。在取得發展的同時,雷電災害信息的處理和統計也存在一定的問題,具體表現在以下幾個方面。如:雷電預報數據發布不及時;雷電預報數據地理位置不準確;雷擊事故發生后上報不及時。這些問題的存在給電網安全運行、維護造成了很大的困難,運維成本居高不下;另一方面也影響著輸電線路以及設備的更進一步合理規劃和建設。

雷電是造成云南輸電線路跳閘主要因素,作為“西電東送”、“云電外送”的主體支撐者,云南電網的安全穩定運行對本省清潔能源送出目標具有積極的推動作用,這也對云南電網雷電監測與防護能力提出了更高的要求。與傳統的雷電防護技術相比,雷電預警是實現電網雷害主動性防御必要技術,可實現在雷雨到來前,依據預警信息提前制定調度、應急預案,合理配置輸電線路、變電站與發電廠的工作狀態,保障電網安全和減少因停電給用戶帶來的經濟損失。

發明內容

本發明的目的是:針對電網系統的輸電線路,提出一種基于歷史雷電定位和電網跳閘數據關聯性研究的評估方法。通過研究歷史雷電定位數據,可以得出該地區歷史雷電預測的準確度;在雷電預警發布時,可以結合歷史跳閘數據以及歷史雷電預測準確度,計算出雷電發生時該地區的跳閘率,從而實現對雷電預警數據的評估。

本發明的技術解決方案步驟如下:

步驟1:從供電局獲取由于雷電災害引起的電網故障歷史資料,將其中的歷史跳閘記錄提取出來,將歷史跳閘桿塔進行網格劃分,得到各個時間段的跳閘矩陣A;

步驟2:通過雷電定位系統服務器獲取歷史雷電定位數據,并將對應跳閘矩陣部分的雷電定位數據提取出來,并生產相應的雷電定位矩陣B;

步驟3:對比雷電定位矩陣與跳閘矩陣,得出該區域造成跳閘的最低電流值X;

步驟4:從氣象局獲取到雷電預警數據,并根據跳閘矩陣,截取并制作出該地區的雷電預警矩陣圖C;

步驟5:通過氣象局數據,獲取歷史的該地區的雷電預警數據,并通過雷電定位系統,獲取歷史該地區的雷電定位數據,對比數據,分析得出其中的報對次數Na、漏報次數Nb、空報次數Nc;根據歷史雷電定位數據與雷達預測的歷史雷電預警數據分析預測度,并通過TS評分方法計算預測度TS;預測度計算方式如下:

T S = N a N a + N b + N c ]]>

并計算出預測度的平均值

步驟6:將雷電預警矩陣中的每個點的電流值除以最低電流值x同時乘上預測準確度的平均值最終得出矩陣為雷電預警區域的跳閘發生率的矩陣圖D。最終可以根據電網中的桿塔,可以確定到該地區每個桿塔的跳閘發生率。跳閘發生率計算方式如下:

D = C * T S X ]]>

本發明的優點是:

1.在評估方法中,通過調取歷史雷電定位數據進行分析,得出了歷史雷電預警的準確度,同時進行平均值計算,這樣就能將準確度控制在一個合理的范圍中。

2.該評估方法結合了電網系統中的跳閘數據部分,通過研究跳閘和雷電的關系最終得出的是對跳閘率的預測,該評估方法更加適用于電網系統。

附圖說明

圖1為本發明方法總體流程圖;

具體實施方式

本發明為基于歷史雷電定位數據和電網跳閘數據的雷電預警數據評估方法總體流程圖。其特征是:通過調取歷史雷電定位數據,可以計算出一個地區一段時間內雷電預警數據的預警準確度。再通過供電局提供的電網歷史故障資料,將其中的跳閘數據提取出來,將雷電災害發生時刻的最小電流值提取出來。結合雷電預警數據、最小電流值以及歷史預警準確度平均值,就可以得到預警區域的設備跳閘率,將其作為該地區雷電預警的一種評估方式。流程圖如圖1所示。

1)首先,從供電局獲取由于雷電災害引起的電網故障歷史資料,篩選其中跳閘部分的記錄,劃分為每一次雷電災害發生時刻的跳閘記錄;然后對每一次雷電災害發生時刻的跳閘設備進行網格劃分,就能得到每次災害時間段的跳閘矩陣A;

2)通過雷電定位系統服務器可以獲取歷史雷電定位數據,根據跳閘矩陣A,也可以獲取雷電定位系統中每次災害時間段的雷電定位數據,并將其提取出來制作相應的雷電定位矩陣B;

3)之后對跳閘矩陣A和雷電定位矩陣B進行關聯分析,可以對應得到每個跳閘點的電流強度數據,篩選其中的數據,就能得到本次雷電災害中引起設備跳閘的最低電流強度X;

4)之后,當發布雷電預警時,可以從氣象局獲取到雷電預警數據;根據跳閘矩陣A,可以提取對應區域的雷電預警數據,并制作出相應的雷電預警電流強度矩陣圖C;

5)為了獲得歷史雷電預警數據的預測準確率,需要從氣象局提取該地區歷史雷電預警數據,對應之前獲取到的歷史雷電定位數據,分析得出其中的報對次數Na、漏報次數Nb、空報次數Nc;根據歷史雷電定位數據與雷達預測的歷史雷電預警數據分析預測度,并通過TS評分方法計算預測度TS;預測度TS的計算公式如下:

T S = N a N a + N b + N c ]]>

在得到的若干預測度TS中,需要提取其中的平均值作為參考,因此,當計算出的預測度個數>2的時候,就需要剔除其中的最小值和最大值再求平均值,這樣就能獲得一個比較準確的平均預測度

6)最后要獲取該地區的設備跳閘率,將雷電預警矩陣C中的每個點的電流值除以最低電流值X同時乘上預測準確度的平均值最終得出矩陣為雷電預警區域的跳閘發生率的矩陣圖D;還可以根據電網中的桿塔設備等,結合跳閘矩陣D確定到該地區每個桿塔設備的跳閘發生率。跳閘發生率計算方式如下:

D = C * T S X ]]>

最后通過跳閘率矩陣實現了對歷史雷電預警數據結果的一種評估。

具體實施例

首先截取一個時間點的跳閘數據并制作為跳閘矩陣A

0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 ]]>

歷史跳閘矩陣A

其中1代表發生跳閘的設備位置。

其次從雷電定位系統中提取對應時刻的雷電定位數據,并制作為對應的雷電定位電流值矩陣B

[ . 0 43.1 29.1 0 44.7 36.5 56.8 76.9 117.8 23.8 0 99.8 0 100.5 0 108.7 25.5 43 67.3 0 48.1 0 121.1 86.2 33.3 132.3 0 149.9 0 98.8 12.5 144.2 0 57.1 0 99.2 ] ]]>

雷電定位電流值矩陣B

對比分析A、B矩陣,能夠得到導致設備跳閘的電流值,取其中的最小值為56.8。

其次需要計算該地區的預警數據預警準確度,數據表如下:

預警數據表

通過計算能得到平均預測度

獲取該地區的雷電預警數據并制作雷電預警矩陣C

. 12.3 0 129.1 76.8 0 0 0 56.2 0 83.8 94.2 0 0 10.1 57 . 7 118.2 0 45.8 0 147.8 41.7 0 29.1 0 73.7 74.5 78.8 59.9 0 0 0 144 . 2 117.1 0 0 97.9 ]]>

雷電預警矩陣C

對比分析之后,最終得到跳閘率矩陣D

. 0.18 0 1.93 1.14 0 0 0 0.84 0 1.25 1.4 0 0 0.15 0.86 1.76 0 0.68 0 2.21 0.62 0 0.43 0 1.1 1.11 1.38 0.89 0 0 0 2.15 1.75 0 0 1.46 ]]>

跳閘率矩陣D。

關 鍵 詞:
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