变电站气象灾害预警方法及系统与流程

本发明涉及一种气象灾害预测方法，尤其涉及一种变电站气象灾害预警方法及系统。

背景技术：

1、变电站目前大多设置在露天和野外，容易受到气象灾害的影响，并由此直接影响了电网稳定性和社会经济效益。为实现变电站防灾，目前电力公司会联合当地气象台，由气象台提供天气预报信息和天气预警信息。目前气象专业部门提供的精细化预报产品较多，其中可以用于变电站灾害预警的有多普勒雷达1-3小时强降雨短临预报、多普勒雷达1小时雷击短临潜势预报、1-72小时格点数值预报、逐时台风预报信息。其中多普勒雷达1-3小时强降雨短临预报可以作为暴雨预警的判别数据；多普勒雷达1小时雷击短临潜势预报提供雷击预警判断数据、1-72小时格点数值预报可以提供高温和强风预警的判别数据、逐时台风预报信息提供逐小时台风预警判别数据。这些信息以短信形式发到值班人员手机，由值班人员自行安排变电站防灾步骤。这些信息一般都是重点城市预报或区域化的气象警报，这些信息对变电站没有针对性，效果差。

2、现有的气象灾害预警研究中提出了自动化预测气象灾害预警系统，利用内置的气象预警模型对可能发生的气象灾害进行预测并将预测结果进行展示，能够更直观地反映灾害的威胁和影响。但是，该方案仍然存在以下缺点：1、现有的气象灾害预警系统一般采取区域化预测的方法，对一个较大范围区域内的气象情况进行综合预测，再将预测数据分发给可能有灾害预警的位置，这种方式往往需要使用神经网络等人工智能大模型，计算效率低，数据需求大，成本高，同时即使提高这种大区域预测模型的精度，其获得的预测数据网格精度相对于目标变电站来说也不够精细，分发的预测数据误判可能性较大；2、现有的气象灾害预警系统对气象数据预测进行直观展示，仅仅有助于相关人员做出相应的决策和应对措施，不能直接给出相应决策。接受信息的人员的气象知识有限，对气象灾害的处理只能通过人工判断发出命令，这样容易造成错误的指导，存在危险性。

技术实现思路

1、发明目的：针对以上问题，本发明提出一种变电站气象灾害预警方法及系统，能够进一步提高变电站所在位置的气象灾害预测精度，并直接给出对应预测结果的决策和措施。

2、技术方案：本发明所采用的技术方案是一种变电站气象灾害预警方法，包括：

3、获取精细化预报产品的数据，对精细化预报产品的数据进行格式转换形成精细化预报信息；其中精细化预报产品包含：多普勒雷达短临预报产品、逐时格点气象数值预报产品、逐时台风预报信息。

4、根据精细化预报信息及变电站的地理位置，确定变电站位置的气象预报信息；

5、依据变电站位置的气象预报信息以及变电站的防灾参数，判别得到预警信息；

6、根据预警信息，从气象灾害预想库中筛选与预警信息对应的防治办法，形成防灾策略。优选的，该方法还包括发布或展示预警信息和防灾策略，所述预警信息包括灾害的类别、发生时间以及发生级别。

7、所述的确定变电站位置的气象预报信息，包括：根据变电站的地理位置信息，得到距离变电站最近的四个栅格点位置，从精细化预报信息中获取所述四个栅格点的精细化预报信息，精细化预报信息包括标量气象参数和矢量气象参数，将四个栅格点的精细化预报信息中标量气象参数的平均值作为变电站位置的标量气象参数的预报值；将四个栅格点的精细化预报信息中矢量气象参数进行矢量化得到矢量，计算四个矢量的合力值，所述合力值作为变电站位置的矢量气象参数的预报值。

8、所述标量气象参数包括温度、湿度、雨量。

9、所述矢量气象参数包括风速、风向，将四个栅格点的精细化预报信息中矢量气象参数进行矢量化得到矢量，计算四个矢量的合力值，所述合力值作为变电站位置的矢量气象参数的预报值包括以下步骤：

10、步骤1，获取四个栅格点的精细化预报信息中近地面和远地面的风速、风向预报值；

11、步骤2，根据四个栅格点的精细化预报信息中近地面和远地面的风速、风向预报值，按照余弦定理计算四个栅格点中近地面和远地面的向量风；

12、步骤3，将四个栅格点近地面和远地面的向量风合成矢量风按照余弦定理计算矢量风的风速以及风向；

13、步骤4，依据平均风剖面指数公式，计算变电站最高线路杆塔高度风速绝对值|vh|；

14、所述平均风剖面指数公式为：

15、|vh|＝|v1|*(h/10)α，

16、其中v1是四个栅格点的精细化预报信息中近地面的风速的平均值，h是变电站最高线路杆塔高度，α是地面粗糙度指数。

17、步骤5，以矢量风的风速与变电站最高线路杆塔高度风速绝对值|vh|之间的平均值作为变电站位置的风速预报值，以矢量风的方向为变电站位置的风向预报值。

18、本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的变电站气象灾害预警方法。

19、本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的变电站气象灾害预警方法。

20、本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的变电站气象灾害预警方法。

21、本发明提供一种变电站气象灾害预警系统，包括变电站气象精细化预报产品接入模块、气象数据实用化模块、气象灾害判别模块、气象灾害防治模块和数据库；

22、变电站气象精细化预报产品接入模块，用于获取精细化预报产品的数据，对精细化预报产品的数据进行格式转换形成精细化预报信息；其中精细化预报产品包含：多普勒雷达短临预报产品、逐时格点气象数值预报产品、逐时台风预报信息。

23、气象数据实用化模块，用于根据精细化预报信息及变电站的地理位置，确定变电站位置的气象预报信息；

24、气象灾害判别模块，用于依据变电站位置的气象预报信息以及变电站的防灾参数，判别得到预警信息；

25、气象灾害防治模块，用于根据预警信息，从气象灾害预想库中筛选与预警信息对应的防治办法，形成防灾策略；

26、数据库，用于存储精细化预报信息。优选的，该系统还包括：信息发布模块，用于发布或展示预警信息和防灾策略，所述预警信息包括灾害的类别、发生时间以及发生级别。

27、所述的以变电站位置为目标分析出变电站位置的气象预报信息，包括：根据变电站的地理位置信息，得到距离变电站最近的四个栅格点位置，从精细化预报信息中获取所述四个栅格点的精细化预报信息，精细化预报信息包括标量气象参数和矢量气象参数，将四个栅格点的精细化预报信息中标量气象参数的平均值作为变电站位置的标量气象参数的预报值；将四个栅格点的精细化预报信息中矢量气象参数进行矢量化得到矢量，计算四个矢量的合力值，所述合力值作为变电站位置的矢量气象参数的预报值。

28、所述标量气象参数包括温度、湿度、雨量。

29、所述矢量气象参数包括风速、风向，将四个栅格点的精细化预报信息中矢量气象参数进行矢量化得到矢量，计算四个矢量的合力值，所述合力值作为变电站位置的矢量气象参数的预报值包括以下步骤：

30、步骤1，获取四个栅格点的精细化预报信息中近地面和远地面的风速、风向预报值；

31、步骤2，根据四个栅格点的精细化预报信息中近地面和远地面的风速、风向预报值，按照余弦定理计算四个栅格点中近地面和远地面的向量风；

32、步骤3，将四个栅格点近地面和远地面的向量风合成矢量风按照余弦定理计算矢量风的风速以及风向；

33、步骤4，依据平均风剖面指数公式，计算变电站最高线路杆塔高度风速绝对值|vh|；

34、所述平均风剖面指数公式为：

35、|vh|＝|v1|*(h/10)α，

36、其中v1是四个栅格点的精细化预报信息中近地面的风速的平均值，h是变电站最高线路杆塔高度，α是地面粗糙度指数，|vh|是变电站最高线路杆塔高度风速绝对值。

37、步骤5，以矢量风的风速与变电站最高线路杆塔高度风速绝对值|vh|之间的平均值作为变电站位置的风速预报值，以矢量风的方向为变电站位置的风向预报值。

38、有益效果：相比现有的大区域预测模型的预测精度取决于栅格精度，本发明以变电站所在点位的气象数据为预测目标，结合栅格化数据和电力地理信息系统，可将预测精度提升至百米以内，预测结果准确度进一步提高。本发明使用计算机系统集成，自动数据采集、自动变电站气象灾害识别，自动配对灾害应急库，发出应急措施。避免了项目经理非专业人工指挥的失误。应用本发明，每次气象数据入本地数据库，可以进一步对灾害的历史反演和灾情评估有数据支持。