本發(fā)明屬于調(diào)度自動化系統(tǒng)中自然災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)防控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種輸電線路桿塔模型地理位置的校驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，直接關(guān)系到社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一方面，隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜程度越來越高，安全穩(wěn)定問題越來越突出。另一方面，電力系統(tǒng)生產(chǎn)過程中也不斷遭遇各種極端外部災(zāi)害的影響和破壞，如覆冰、雷電、山火、暴雨、地震、泥石流、臺風(fēng)等極端外部災(zāi)害給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)。自然災(zāi)害的物理特點(diǎn)是廣域性、長時(shí)性、群發(fā)性、破壞性；其導(dǎo)致的災(zāi)害事件給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響，顯著增加了電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行的難度。因此，加強(qiáng)研究自然災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)防控制決策技術(shù)，對于降低和防止外部自然災(zāi)害對電力系統(tǒng)的災(zāi)變影響，保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行有重的要意義。

由于自然災(zāi)害發(fā)生在一定的地理位置或范圍內(nèi)，要研究自然災(zāi)害對輸電線路的影響，必須以輸電線路的地理信息作為基礎(chǔ)，而輸電線路由其桿塔地理位置參數(shù)決定其地理位置。因此，線路桿塔模型地理位置參數(shù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量對研究自然災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)防控制決策技術(shù)至關(guān)重要。

目前調(diào)度自動化系統(tǒng)從系統(tǒng)外接入的輸電線路桿塔地理位置信息存在數(shù)據(jù)不完整、不準(zhǔn)確等問題，迫切需要一種對輸電線路桿塔地理位置參數(shù)的校驗(yàn)方法，為研究自然災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)防控制決策技術(shù)提供輸電線路桿塔地理位置參數(shù)置信度計(jì)算及模型修正的技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，針對調(diào)度自動化系統(tǒng)從系統(tǒng)外接入的輸電線路桿塔地理位置信息存在數(shù)據(jù)不完整、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題，本發(fā)明提供一種輸電線路桿塔模型地理位置的校驗(yàn)方法，計(jì)算輸電線路桿塔地理位置的置信度，并對輸電線路桿塔模型中錯(cuò)誤及缺失的地理位置信息進(jìn)行修正和補(bǔ)充，對自然災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)防控制研究提供了可信的線路桿塔模型地理位置數(shù)據(jù)。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種輸電線路桿塔模型地理位置的校驗(yàn)方法，所述方法包括以下步驟：

S1提供一種輸電線路桿塔模型，基于該輸電線路桿塔模型中每條輸電線路的桿塔總數(shù)及桿塔信息，確定該輸電線路的桿塔模型中缺失桿塔位置序號集合以及缺失桿塔數(shù)目，并初始化該輸電線路可信桿塔集合為空；

S2根據(jù)該輸電線路桿塔的最大檔距確定該輸電線路中桿塔與輸電線路首、末端廠站的廠站置信距離，從該輸電線路桿塔模型中搜索出符合廠站置信距離約束且位置序號最小的桿塔，并將該桿塔加入到該輸電線路可信桿塔集合中；如果搜索到符合廠站置信距離約束的桿塔，則進(jìn)入步驟S3；否則確定該輸電線路桿塔模型地理位置參數(shù)置信度為0，并進(jìn)入步驟S5；

S3根據(jù)該輸電線路桿塔的最小檔距及該輸電線路桿塔的最大檔距確定該輸電線路位置序號連續(xù)的桿塔間的桿塔置信距離，將該輸電線路中桿塔按照位置序號升序排列；依次檢查排序后的每個(gè)桿塔與該輸電線路的可信桿塔集合中位置序號最大的桿塔之間的距離是否滿足所述桿塔置信距離約束，同時(shí)檢查該桿塔與末端廠站之間的距離是否滿足廠站置信距離約束；若滿足則將該桿塔加入到可信桿塔集合中，進(jìn)入步驟S4；

S4基于該輸電線路模型中的桿塔總數(shù)及其可信桿塔集合中的桿塔數(shù)，計(jì)算出該輸電線路桿塔模型地理位置參數(shù)的置信度，進(jìn)入步驟S5；

S5將該輸電線路首端廠站作為位置序號為0的桿塔，將該輸電線路末端廠站作為位置序號為該輸電線路桿塔總數(shù)加1的桿塔，并將位置序號為0的桿塔和位置序號為該輸電線路桿塔總數(shù)加1的桿塔加入到該輸電線路的可信桿塔集合中；基于該輸電線路可信桿塔集合中元素的地理位置信息，自動生成缺失桿塔和不可信桿塔的經(jīng)緯度信息，并將缺失桿塔和不可信桿塔的經(jīng)緯度信息補(bǔ)充到該輸電線路桿塔模型中。

進(jìn)一步的，所述步驟S2包括以下步驟：

按照公式(1)搜索滿足廠站置信距離約束且位置序號最小的桿塔：

其中T_i表示該輸電線路桿塔模型中第i個(gè)桿塔的位置序號；為該桿塔的經(jīng)緯度信息；F_begin表示該輸電線路的首端廠站；表示首端廠站的經(jīng)緯度信息；表示位置序號為T_i的桿塔到首端廠站的距離；F_end表示該輸電線路的末端廠站；表示末端廠站的經(jīng)緯度信息；表示位置序號為T_i的桿塔到末端廠站的距離；N表示該輸電線路的桿塔總數(shù)；S_max表示該輸電線路的桿塔最大檔距；

其中兩個(gè)地理坐標(biāo)間的距離根據(jù)公式(2)計(jì)算得到：

其中G(j₁，w₁)表示經(jīng)度為j₁維度為w₁的地理坐標(biāo)；G(j₂，w₂)表示經(jīng)度為j₂維度為w₂的地理坐標(biāo)；D(G(j₁，w₁)，G(j₂，w₂))表示地理坐標(biāo)G(j₁，w₁)與地理坐標(biāo)G(j₂，w₂)之間的距離；R表示地球的半徑；π表示圓周率。

進(jìn)一步的，所述步驟S3包括以下步驟：

依次檢查該輸電線路中的每個(gè)桿塔與此時(shí)可信桿塔集合中位置序號最大的桿塔之間距離以及該桿塔與末端廠站的距離是否滿足公式(3)要求，如果滿足則該桿塔的地理位置參數(shù)可信，否則不可信：

其中T_i表示需要進(jìn)行可信度判斷的第i個(gè)桿塔的位置序號；表示該桿塔的經(jīng)緯度信息；T_max表示可信桿塔集合中位置序號最大的桿塔位置序號；表示該桿塔的經(jīng)緯度信息；F_end表示末端廠站；表示末端廠站的經(jīng)緯度信息；表示位置序號為T_i的桿塔與可信桿塔集合中位置序號最大桿塔間的距離；表示位置序號為T_i的桿塔與末端廠站間的距離；S_min表示該輸電線路的最小桿塔檔距；S_max表示該輸電線路的最大桿塔檔距；N表示該輸電線路的桿塔總數(shù)。

進(jìn)一步的，所述步驟S4包括以下步驟：

根據(jù)公式(4)計(jì)算該輸電線路桿塔模型地理位置參數(shù)的置信度：

其中η(L)表示輸電線路L的桿塔模型地理位置的置信度；M(L)表示線路L的可信桿塔集合中的元素?cái)?shù)量；N(L)表示線路L中實(shí)際的桿塔總數(shù)。

進(jìn)一步的，所述步驟S5包括以下步驟：

針對該輸電線路的可信桿塔集合，按照桿塔位置序號從小到大的順序依次判斷相鄰元素對應(yīng)的桿塔位置序號是否連續(xù)；如果不連續(xù)則以相鄰元素對應(yīng)桿塔地理坐標(biāo)為兩個(gè)端點(diǎn)確定一條直線線段，根據(jù)相鄰元素的桿塔位置序號確定需要補(bǔ)充的桿塔數(shù)量及其對應(yīng)的桿塔位置序號，并將需要補(bǔ)充的桿塔等距離分布在此該直線線段上；

根據(jù)公式(5)計(jì)算出缺失或不可信桿塔的經(jīng)度和維度，將其補(bǔ)充到該線路的桿塔模型信息中：

其中m和n分別表示可信桿塔集合中需要補(bǔ)充桿塔的相鄰元素對應(yīng)的桿塔位置序號；j_x、w_x分別表示需要補(bǔ)充且位置序號為x的桿塔的經(jīng)度和維度；j_n、w_n分別表示位置序號為n的桿塔的經(jīng)度和維度；j_m、w_m分別表示位置序號為m的桿塔的經(jīng)度和維度。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有的優(yōu)點(diǎn)是：針對調(diào)度自動化系統(tǒng)從系統(tǒng)外接入的輸電線路桿塔地理位置信息存在數(shù)據(jù)不完整、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題，本發(fā)明提供一種輸電線路桿塔模型地理位置的校驗(yàn)方法，計(jì)算輸電線路桿塔地理位置的置信度，并對輸電線路桿塔模型中錯(cuò)誤及缺失的地理位置信息進(jìn)行修正和補(bǔ)充，對自然災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評估與預(yù)防控制研究提供了可信的線路桿塔模型地理位置數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法步驟S1至步驟S4流程示意圖。

圖2是本發(fā)明方法步驟S5流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

參照圖1和圖2，圖1和圖2中每個(gè)步驟是針對每條輸電線路進(jìn)行的，步驟S1是基于輸電線路模型中每條輸電線路的桿塔總數(shù)以及桿塔信息，確定該輸電線路桿塔模型中缺失桿塔位置序號集合及缺失桿塔數(shù)目，并初始化該輸電線路可信桿塔集合為空；

圖1中步驟S2描述的是：

根據(jù)該輸電線路桿塔的最大檔距確定該輸電線路中桿塔與輸電線路首、末端廠站的廠站置信距離，從該輸電線路桿塔模型中搜索出符合廠站置信距離約束且位置序號最小的桿塔，并將該桿塔加入到該輸電線路可信桿塔集合中；如果搜索到符合廠站置信距離約束的桿塔，則進(jìn)入步驟S3；否則確定該輸電線路桿塔模型地理位置參數(shù)置信度為0，并進(jìn)入步驟S5；

具體是確定該輸電線路的廠站置信距離，搜索符合置信距離約束的最小序號桿塔：

2.1)根據(jù)該輸電線路的桿塔最大檔距S_max確定該線路中桿塔與首末端廠站的廠站置信距離；

2.2)按照公式(1)依次檢查排序后的桿塔與線路首末端廠站間的距離是否滿足廠站置信距離約束，將符合廠站置信距離約束且位置序號最小的桿塔加入到可信桿塔集合中：

其中T_i表示該輸電線路桿塔模型中第i個(gè)桿塔的位置序號；為該桿塔的經(jīng)緯度信息；F_begin表示該輸電線路的首端廠站；表示首端廠站的經(jīng)緯度信息；表示位置序號為T_i的桿塔到首端廠站的距離；F_end表示該輸電線路的末端廠站；表示末端廠站的經(jīng)緯度信息；表示位置序號為T_i的桿塔到末端廠站的距離；N表示該輸電線路的桿塔總數(shù)；S_max表示該輸電線路的桿塔最大檔距；其中兩個(gè)地理坐標(biāo)間的距離根據(jù)公式(2)計(jì)算獲得：

其中G(j₁，w₁)表示經(jīng)度為j₁維度為w₁的地理坐標(biāo)；G(j₂，w₂)表示經(jīng)度為j₂維度為w₂的地理坐標(biāo)；D(G(j₁，w₁)，G(j₂，w₂))表示地理坐標(biāo)G(j₁，w₁)與地理坐標(biāo)G(j₂，w₂)之間的距離；R表示地球的半徑；π表示圓周率。

圖1中步驟S3描述：

根據(jù)該輸電線路桿塔的最小檔距及該輸電線路桿塔的最大檔距確定該輸電線路位置序號連續(xù)的桿塔間的桿塔置信距離，將該輸電線路中桿塔按照位置序號升序排列；依次檢查排序后的每個(gè)桿塔與該輸電線路的可信桿塔集合中位置序號最大的桿塔之間的距離是否滿足所述桿塔置信距離約束，同時(shí)檢查該桿塔與末端廠站之間的距離是否滿足廠站置信距離約束；若滿足則將該桿塔加入到可信桿塔集合中，進(jìn)入步驟S4；

具體是確定輸電線路中序號連續(xù)的桿塔間的桿塔置信距離，對輸電線路桿塔進(jìn)行排序，搜索滿足置信距離約束的桿塔將其加入到可信桿塔集合，具體處理如下：

3.1)根據(jù)該輸電線路桿塔的最小檔距及最大檔距確定該線路位置序號連續(xù)的桿塔間的桿塔置信距離，將該線路模型中的桿塔按照位置序號升序排列；

3.2)依次檢查排序后每個(gè)桿塔與可信桿塔集合中位置序號最大的桿塔之間的距離、該桿塔與末端廠站之間的距離是否滿足公式(3)要求，如果滿足則該桿塔的地理位置參數(shù)可信，將此桿塔加入可信桿塔集合：

其中T_i表示需要進(jìn)行可信度判斷的第i個(gè)桿塔的位置序號；表示該桿塔的經(jīng)緯度信息；T_max表示可信桿塔集合中位置序號最大的桿塔位置序號；表示該桿塔的經(jīng)緯度信息；F_end表示末端廠站；表示末端廠站的經(jīng)緯度信息；表示位置序號為T_i的桿塔與可信桿塔集合中位置序號最大桿塔間的距離；表示位置序號為T_i的桿塔與末端廠站間的距離；S_min表示該輸電線路的最小桿塔檔距；S_max表示該輸電線路的最大桿塔檔距；N表示該輸電線路的桿塔總數(shù)。

圖1中步驟S4描述：

基于該輸電線路模型中的桿塔總數(shù)及其可信桿塔集合中的桿塔數(shù)，計(jì)算出該輸電線路桿塔模型地理位置參數(shù)的置信度，進(jìn)入步驟S5；

具體是基于該輸電線路模型中的桿塔總數(shù)及其可信桿塔集合中桿塔數(shù)，根據(jù)公式(4)計(jì)算出該輸電線路桿塔模型地理位置參數(shù)的置信度：

其中η(L)表示輸電線路L的桿塔模型地理位置的置信度；M(L)表示線路L的可信桿塔集合中的元素?cái)?shù)量；N(L)表示線路L中實(shí)際的桿塔總數(shù)。

圖2中步驟S5描述：

將該輸電線路首端廠站作為位置序號為0的桿塔，將該輸電線路末端廠站作為位置序號為該輸電線路桿塔總數(shù)加1的桿塔，并將位置序號為0的桿塔和位置序號為該輸電線路桿塔總數(shù)加1的桿塔加入到該輸電線路的可信桿塔集合中；基于該輸電線路可信桿塔集合中元素的地理位置信息，自動生成缺失桿塔和不可信桿塔的經(jīng)緯度信息，并將缺失桿塔和不可信桿塔的經(jīng)緯度信息補(bǔ)充到該輸電線路桿塔模型中。

具體是基于該輸電線路首末端廠站和可信桿塔的地理位置信息，自動生成缺失和不可信桿塔的經(jīng)緯度信息，補(bǔ)充到線路桿塔模型中，具體處理如下：

5.1)將該輸電線路首端廠站和末端廠站分別作為位置序號為0和位置序號為該線路桿塔總數(shù)加一的虛擬桿塔，加入該輸電線路可信桿塔集合中；

5.2)針對該輸電線路的可信桿塔集合，按照桿塔位置序號從小到大的順序依次判斷相鄰元素對應(yīng)的桿塔位置序號是否連續(xù)；如果不連續(xù)則以相鄰元素對應(yīng)桿塔地理坐標(biāo)為兩個(gè)端點(diǎn)確定一條直線線段，根據(jù)相鄰元素的桿塔位置序號確定需要補(bǔ)充的桿塔數(shù)量及其對應(yīng)的桿塔位置序號，并將需要補(bǔ)充的桿塔等距離分布在此該直線線段上；根據(jù)公式(5)計(jì)算出缺失或不可信桿塔的經(jīng)度和維度，將其補(bǔ)充到該輸電線路的桿塔模型信息中：

其中m和n分別表示可信桿塔集合中需要補(bǔ)充桿塔的相鄰元素對應(yīng)的桿塔位置序號；j_x、w_x分別表示需要補(bǔ)充且位置序號為x的桿塔的經(jīng)度和維度；j_n、w_n分別表示位置序號為n的桿塔的經(jīng)度和維度；j_m、w_m分別表示位置序號為m的桿塔的經(jīng)度和維度。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。