大范圍智能預測輸電線路山火的方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹了一種大范圍智能預測輸電線路山火的方法，包括如下步驟：(1)確定預測省份山火高發(fā)月份；(2)確定比濕閾值；(3)判斷預測條件；(4)給出預測結論；(5)繪制山火易發(fā)區(qū)；(6)繪制山火預警圖并發(fā)布山火預警。本方法：1)提出了劃分各省山火高發(fā)期的智能方法，可自動、快速預測未來七天全國各省大面積輸電線路山火爆發(fā)情況；2)思路新穎、流程清晰、準確率高；3)為提前部署輸電線路防山火措施贏得了時間,為電網(wǎng)山火防治重點區(qū)域提供了技術指導，減少了損失，避免了事故，可保障包括特高壓線路在內的大電網(wǎng)的安全運行。
【專利說明】大范圍智能預測輸電線路山火的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣工程【技術領域】，具體涉及一種大范圍智能預測輸電線路山火的方法。
【背景技術】
[0002]受“退耕還林”政策和天然氣推廣應用的影響，近幾年來，我國南方地區(qū)植被覆蓋量增加，山火發(fā)生率亦呈持續(xù)增長的趨勢。尤其是在冬春季節(jié)遭遇長時間多晴少雨的天氣時，植被含水量偏低，空氣干燥，容易爆發(fā)大面積山火，而電網(wǎng)的輸電線路遍布山野，受附近山火的高熱、煙塵影響，極易造成跳閘閃絡事故，且難以自動合閘，導致長時間停電，嚴重影響供電。特別是爆發(fā)大面積山火時甚至可能引發(fā)區(qū)域電力系統(tǒng)解列，造成嚴重安全事故。迫切需要研發(fā)出電網(wǎng)山火災害的預測方法，以便提前部署應急措施，爭取最大程度減少災害損失。然而全國各省的氣候條件和各地用火習俗均存在較大差異，導致山火預測的難度也大。各地多憑經(jīng)驗預報，缺乏統(tǒng)一的科學的大范圍山火預報方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是，針對目前各省山火高發(fā)期的地域性差異明顯、缺乏統(tǒng)一科學預報的落后狀況，提供一種大范圍智能預測輸電線路山火的方法，使用該方法可準確預測未來七天各省輸電線路的山火發(fā)生情況。
[0004]本發(fā)明的技術方案是，所提供的大范圍智能預測輸電線路山火的方法包括如下具體步驟:
[0005](I)、確定預測省份山火高發(fā)月份。
[0006](1.1)、收集預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史日火點數(shù)和月火點數(shù)。使用常規(guī)方法，依據(jù)所收集的數(shù)據(jù)整理出預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)。然后，采用P-1II頻率計算方法，以所收集的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路月火點數(shù)為樣本，以60%頻率對應的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史月火點數(shù)作為預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值；
[0007](1.2)、比較步驟(1.1)所得預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值與步驟(1.1)所整理出的預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)，若預測省份該月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)大于該省山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值，則作出該月為該預測省份的輸電線路山火高發(fā)月份的初步預測結論；否則，作出該月不是該預測省份的輸電線路山火高發(fā)月份的初步預測結論；
[0008](2)、確定比濕閾值。
[0009](2.1)、從步驟(1.1)所收集的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史日火點數(shù)中，搜索出密度達到5個/萬平方公里及以上的歷史日，設定搜索出的密度達到5個/萬平方公里及以上的歷史日為預測省份的歷史輸電線路山火高發(fā)日；
[0010](2.2)、收集步驟(2.1)所設定的預測省份所有歷史輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法進行比較，從中確定大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值；
[0011](3)、判斷預測條件。
[0012](3.1)、判斷是否滿足高發(fā)月份條件。核對預測省份的預報日是否與上述步驟(I)確定的預測省份輸電線路山火高發(fā)月份相吻合，若是，作出“滿足高發(fā)月份條件”的判斷，下一步進入步驟(3.2);否則，作出“不滿足高發(fā)月份條件”的判斷，并據(jù)此給出“預測省份預報日無大范圍輸電線路山火發(fā)生”的結論，下一步轉入步驟(4)；
[0013](3.2)、判斷是否滿足降水條件。使用常規(guī)數(shù)值預報模式確定預測省份預報日是否有降水，若預報日無降水，作出“滿足降水條件”的判斷，下一步進入步驟(3.3);否則，作出“不滿足降水條件”的判斷，并據(jù)此給出“預測省份預報日無大范圍輸電線路山火發(fā)生”的結論，下一步轉入步驟(4)；
[0014](3.3)、判斷是否滿足比濕條件。使用常規(guī)數(shù)值預報模式獲取預測省份預報日比濕預報數(shù)據(jù)，依據(jù)所獲數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法繪制850hpa比濕預報分布圖。比較所繪850hpa比濕預報分布圖與步驟(2)所確定的大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值，搜索出比濕預報數(shù)值小于或等于所述大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值的區(qū)域，作出“所搜索出的這些區(qū)域滿足比濕條件”的判斷。對其余比濕預報數(shù)值大于所述大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值的區(qū)域，作出“其余這些區(qū)域不滿足比濕條件”的判斷；
[0015](4)、給出預測結論。若預測省份同時滿足上述高發(fā)月份條件、降水條件及比濕條件的區(qū)域面積占到全省總面積60%及以上，給出“預測省份預報日將發(fā)生大范圍輸電線路山火”的預測結論，否則，給出“預測省份預報不會發(fā)生大范圍輸電線路山火”的預測結論；
[0016](5)、繪制山火易發(fā)區(qū)。收集預測省份輸電線路沿線易引發(fā)山火的墳場、農(nóng)田、灌木叢、林地的經(jīng)度、纟韋度和面積地理信息,使用常規(guī)方法,通過GIS (英文全稱為GeographicInformation System的縮寫,其中文譯文為地理信息系統(tǒng))平臺繪制出預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域分布圖；
[0017](6)、繪制山火預警圖并發(fā)布山火預警。取用步驟(5)所獲預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域分布圖比照步驟(3)所獲同時滿足高發(fā)月份條件、降水條件、比濕條件的區(qū)域，該區(qū)域與前者的預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域重疊的區(qū)域，即為將要發(fā)生大范圍輸電線路山火的區(qū)域，由此生成預測省份預報日大范圍輸電線路山火預警圖并通過所述GIS平臺向預測省份發(fā)布該區(qū)域將要發(fā)生大范圍輸電線路山火的區(qū)域的山火預警。
[0018]如上所述，本發(fā)明通過提出基于P-1II型頻率計算的電網(wǎng)大范圍輸電線路山火的智能預測，可確定各省山火高發(fā)期，及時發(fā)布大范圍輸電線路山火預警，為電網(wǎng)災害應急指揮工作的提前啟動提供重要的技術支持，有效降低大范圍輸電線路山火災害對電網(wǎng)的危害。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]I)、提出了劃分各省山火高發(fā)期的智能方法，可自動、快速預測未來七天全國各省大面積輸電線路山火爆發(fā)情況；
[0021]2)、思路新穎、流程清晰、預測準確率高；
[0022]3)、可提前七天發(fā)布電網(wǎng)大范圍輸電線路山火災害的預警信息，為提前部署輸電線路防山火措施贏得了寶貴的時間，為電網(wǎng)山火防治重點區(qū)域提供了準確的信息和技術指導，大大減少了災害損失，避免了重大安全事故，并可保障包括特高壓線路在內的大電網(wǎng)的安全運行。
【具體實施方式】
[0023]實施例1:
[0024](I)、確定預測省份山火高發(fā)月份。
[0025](1.1)、收集預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史日火點數(shù)和月火點數(shù)。使用常規(guī)方法，依據(jù)所收集的數(shù)據(jù)整理出預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)。然后，采用P-1II頻率計算方法，以所收集的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路月火點數(shù)為樣本，以60%頻率對應的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史月火點數(shù)作為預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值；
[0026](1.2)、比較步驟(1.1)所得預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值與步驟(1.1)所整理出的預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)，預測省份該月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)大于該省山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值，作出該月為該預測省份的輸電線路山火高發(fā)月份的初步預測結論；
[0027](2)、確定比濕閾值。
[0028](2.1)、從步驟(1.1)所收集的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史日火點數(shù)中，搜索出密度達到5個/萬平方公里及以上的歷史日，設定搜索出的密度達到5個/萬平方公里及以上的歷史日為預測省份的歷史輸電線路山火高發(fā)日；
[0029](2.2)、收集步驟(2.1)所設定的預測省份所有歷史輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法進行比較，從中確定大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值；
[0030](3)、判斷預測條件。
[0031](3.1)、判斷是否滿足高發(fā)月份條件。核對預測省份的預報日是否與上述步驟(I)確定的預測省份輸電線路山火高發(fā)月份相吻合，是，作出“滿足高發(fā)月份條件”的判斷，下一步進入步驟(3.2)；
[0032](3.2)、判斷是否滿足降水條件。使用常規(guī)數(shù)值預報模式確定預測省份預報日是否有降水，預報日無降水，作出“滿足降水條件”的判斷，下一步進入步驟(3.3)；
[0033](3.3)、判斷是否滿足比濕條件。使用常規(guī)數(shù)值預報模式獲取預測省份預報日比濕預報數(shù)據(jù)，依據(jù)所獲數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法繪制850hpa比濕預報分布圖。比較所繪850hpa比濕預報分布圖與步驟(2)所確定的大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值，搜索出比濕預報數(shù)值小于或等于所述大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值的區(qū)域，作出“所搜索出的這些區(qū)域滿足比濕條件”的判斷。對其余比濕預報數(shù)值大于所述大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值的區(qū)域，作出“其余這些區(qū)域不滿足比濕條件”的判斷；
[0034](4)、給出預測結論。若預測省份同時滿足上述高發(fā)月份條件、降水條件及比濕條件的區(qū)域面積占到全省總面積60%及以上，給出“預測省份預報日將發(fā)生大范圍輸電線路山火”的預測結論；[0035](5)、繪制山火易發(fā)區(qū)。收集預測省份輸電線路沿線易引發(fā)山火的墳場、農(nóng)田、灌木叢、林地的經(jīng)度、緯度和面積地理信息，使用常規(guī)方法，通過GIS平臺繪制出預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域分布圖；
[0036](6)、繪制山火預警圖并發(fā)布山火預警。取用步驟(5)所獲預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域分布圖比照步驟(3)所獲同時滿足高發(fā)月份條件、降水條件、比濕條件的區(qū)域，該區(qū)域與前者的預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域重疊的區(qū)域，即為將要發(fā)生大范圍輸電線路山火的區(qū)域，由此生成預測省份預報日大范圍輸電線路山火預警圖，并通過所述GIS平臺向預測省份發(fā)布該區(qū)域將要發(fā)生大范圍輸電線路山火的區(qū)域的山火預警。
[0037]實施例2:
[0038](I)、確定預測省份山火高發(fā)月份。
[0039]步驟(1.1)同實施例1 ;
[0040](1.2)、比較步驟(1.1)所得預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值與步驟(1.1)所整理出的預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)，預測省份該月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)小于該省山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值，作出該月不是該預測省份的輸電線路山火高發(fā)月份的初步預測結論；
[0041]步驟⑵同實施例1 ;
[0042](3)、判斷預測條件。
[0043](3.1)、判斷是否滿足高發(fā)月份條件。核對預測省份的預報日是否與上述步驟(I)確定的預測省份輸電線路山火高發(fā)月份相吻合，否，作出“不滿足高發(fā)月份條件”的判斷，并據(jù)此給出“預測省份預報日無大范圍輸電線路山火發(fā)生”的結論，下一步轉入步驟(4)；
[0044](4)、給出預測結論。預測省份不能同時滿足上述高發(fā)月份條件、降水條件及比濕條件的區(qū)域面積占到全省總面積60%及以上，給出“預測省份預報不會發(fā)生大范圍輸電線路山火”的預測結論；
[0045]步驟(5)?(6)同實施例1。
【權利要求】
1.一種大范圍智能預測輸電線路山火的方法，該方法包括如下步驟: (1)、確定預測省份山火高發(fā)月份， (1.1)、收集預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史日火點數(shù)和月火點數(shù)，使用常規(guī)方法，依據(jù)所收集的數(shù)據(jù)整理出預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)，然后，采用P-1II頻率計算方法，以所收集的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路月火點數(shù)為樣本，以60%頻率對應的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史月火點數(shù)作為預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值； (1.2)、比較步驟(1.1)所得預測省份山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值與步驟(1.1)所整理出的 預測省份1-12月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)，若預測省份該月的月平均衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路火點數(shù)大于該省山火高發(fā)期的輸電線路火點數(shù)月度閾值，則作出該月為該預測省份的輸電線路山火高發(fā)月份的初步預測結論；否則，作出該月不是該預測省份的輸電線路山火高發(fā)月份的初步預測結論； (2)、確定比濕閾值， (2.1)、從步驟(1.1)所收集的預測省份最近十年衛(wèi)星監(jiān)測輸電線路歷史日火點數(shù)中，搜索出密度達到5個/萬平方公里及以上的歷史日，設定搜索出的密度達到5個/萬平方公里及以上的歷史日為預測省份的歷史輸電線路山火高發(fā)日； (2.2)、收集步驟(2.1)所設定的預測省份所有歷史輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法進行比較，從中確定大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值； (3)、判斷預測條件， (3.1)、判斷是否滿足高發(fā)月份條件，核對預測省份的預報日是否與上述步驟(1)確定的預測省份輸電線路山火高發(fā)月份相吻合，若是，作出“滿足高發(fā)月份條件”的判斷，下一步進入步驟(3.2);否則，作出“不滿足高發(fā)月份條件”的判斷，并據(jù)此給出“預測省份預報日無大范圍輸電線路山火發(fā)生”的結論，下一步轉入步驟(4)； (3.2)、判斷是否滿足降水條件，使用常規(guī)數(shù)值預報模式確定預測省份預報日是否有降水，若預報日無降水，作出“滿足降水條件”的判斷，下一步進入步驟(3.3);否則，作出“不滿足降水條件”的判斷，并據(jù)此給出“預測省份預報日無大范圍輸電線路山火發(fā)生”的結論，下一步轉入步驟(4)； (3.3)、判斷是否滿足比濕條件，使用常規(guī)數(shù)值預報模式獲取預測省份預報日比濕預報數(shù)據(jù)，依據(jù)所獲數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法繪制850hpa比濕預報分布圖，比較所繪850hpa比濕預報分布圖與步驟(2)所確定的大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值，搜索出比濕預報數(shù)值小于或等于所述大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值的區(qū)域，作出“所搜索出的這些區(qū)域滿足比濕條件”的判斷，對其余比濕預報數(shù)值大于所述大范圍預測省份輸電線路山火高發(fā)日的850hpa比濕最低閾值的區(qū)域，作出“其余這些區(qū)域不滿足比濕條件”的判斷； (4)、給出預測結論，若預測省份同時滿足上述高發(fā)月份條件、降水條件及比濕條件的區(qū)域面積占到全省總面積60%及以上，給出“預測省份預報日將發(fā)生大范圍輸電線路山火”的預測結論，否則，給出“預測省份預報不會發(fā)生大范圍輸電線路山火”的預測結論； (5)、繪制山火易發(fā)區(qū)，收集預測省份輸電線路沿線易引發(fā)山火的墳場、農(nóng)田、灌木叢、林地的經(jīng)度、緯度和面積地理信息，使用常規(guī)方法，通過GIS平臺繪制出預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域分布圖； (6)、繪制山火預警圖并發(fā)布山火預警，取用步驟(5)所獲預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域分布圖比照步驟(3)所獲同時滿足高發(fā)月份條件、降水條件、比濕條件的區(qū)域，該區(qū)域與前者的預測省份輸電線路沿線山火易發(fā)區(qū)域重疊的區(qū)域，即為將要發(fā)生大范圍輸電線路山火的區(qū)域，由此生成預測省份預報日大范圍輸電線路山火預警圖并通過所述GIS平臺向預測省份發(fā)布該區(qū)域將要發(fā)生大范圍輸電線路山火的區(qū)域的山火預警。
【文檔編號】G06F19/00GK103955618SQ201410192643
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】陸佳政, 楊莉, 張紅先, 李波, 方針 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學研究院