基于小型水体特征分析的电网覆冰数值预报误差修正方法与流程

本发明属于电气工程领域，涉及一种基于小型水体特征分析的电网覆冰数值预报误差修正方法。

背景技术：

冰灾容易造成电网大面积停电，自2008年初大范围长时间雨雪冰冻灾害后，电网单位加强了对输电线路覆冰情况的观测与记录，经过8年的积累，掌握了大量覆冰数据。在生产实践与数据分析过程中发现，水体的存在对附近地区覆冰发生有一定影响：水体的存在会使周围空气湿度增大，从而容易发生覆冰，但并不是所有水体都会影响附近区域覆冰情况，水体造成附近区域覆冰和多种因素有关。

电网覆冰数值模式的网格是按一定标准统一划分的，用周围格点的计算结果代表整个网格的情况。如果数值模式的网格点附近有水体存在，局地网格覆冰的计算结果容易产生误差，这种情况在小型水体附近非常容易发生。小型水体的定义为水面面积小于1个模式网格面积，水体最大跨度小于3个网格距的水体。虽然通过提高数值模式的网格分辨率可以一定程度上减少这种误差，但是相应的数值模式计算量将呈指数增多，计算时间倍数增长。在现阶段计算平台发展水平基础上，对数值模式结果中小型水体造成的误差进行修正，是可行、实用的方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于小型水体特征分析的电网覆冰数值预报误差修正方法，使用该方法可以快速判断并修正电网覆冰数值预报中由于小型水体造成的误差。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于小型水体特征分析的电网覆冰数值预报误差修正方法，所述修正方法是综合考虑小型水体和当地气象因素来判断该水体对附近区域电网覆冰是否有影响，进而判断是否需要对数值预报结果进行修正；其包括以下具体步骤：

（1）电网覆冰数值预报结果分析：分析每个时次覆冰数值预报结果，在电网覆冰数值模式的网格找出大范围无覆冰区内的局地覆冰异常点以及大范围覆冰区内的局地覆冰厚度异常点；

（2）气象信息分析：分析步骤（1）中异常点的气象预报信息，主要包括风向信息；

（3）地理信息分析：分析步骤（1）中异常点附近的地理信息，包括是否有小型水体及水体与异常点的位置关系信息；如果异常点附近有小型水体，则进行步骤（4）；否则，结束判识且无需人工修订；

（4）水体数据采集：收集所述异常点附近的小型水体形状信息；

（5）水体与气象关系分析：结合步骤（2）的风向信息、步骤（3）的位置关系信息以及步骤（4）的水体形状信息进行分析；

（6）判断：依据步骤（5）的分析结果，判断异常点附近的小型水体对附近区域覆冰是否有影响，如果有，则对电网覆冰数值预报结果进行修正。

作为对上述技术方案的进一步改进：

优选地，所述步骤（2）中的气象预报信息还包括天气信息。

优选地，所述步骤（4）中的水体形状包括圆形、南北条形、东西条形、东北-西南条形以及西北-东南条形。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的基于小型水体特征分析的电网覆冰数值预报误差修正方法，可以快速判断并修正电网覆冰数值预报中由于小型水体造成的误差，为电网覆冰预测的修正提供依据；具有可操作性强；准确率高等优点，在现阶段计算平台发展水平基础上，该方法是可行、实用的方法。

附图说明

图1是本发明实施例1中水体形状与主要风向关系分析的示意图。

图2是本发明实施例2中水体形状与主要风向关系分析的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

本发明的修正方法是综合考虑小型水体和当地气象因素来判断该水体对附近区域电网覆冰是否有影响，进而判断是否需要对数值预报结果进行修正；其包括以下具体步骤：

（1）电网覆冰数值预报结果分析：分析每个时次覆冰数值预报结果，在电网覆冰数值模式的网格找出大范围无覆冰区内的局地覆冰异常点以及大范围覆冰区内的局地覆冰厚度异常点；

（2）气象信息分析：分析步骤（1）中异常点的气象预报信息，包括天气信息和主要风向信息；

（3）地理信息分析：分析步骤（1）中异常点附近的地理信息，包括是否有小型水体及水体与异常点的位置关系信息；如果异常点附近有小型水体，则进行步骤（4）；否则，结束判识且无需修订；

（4）水体数据采集：收集所述异常点附近的小型水体形状信息；水体形状包括圆形、南北条形、东西条形、东北-西南条形以及西北-东南条形；

（5）水体与气象关系分析：结合步骤（2）的风向信息、步骤（3）的位置关系信息以及步骤（4）的水体形状信息进行分析；

（6）判断：依据步骤（5）的分析结果，判断异常点附近的小型水体对附近区域覆冰是否有影响，如果有，则对电网覆冰数值预报结果进行修正。

实施例1：

（a）2016年2月9日预报11日的覆冰数值预报结果中，电网覆冰数值模式（分辨率9km*9km的网格）显示在华北大范围无覆冰区内有2个相邻格点有轻度覆冰（即局地覆冰异常点）；

（b）通过分析异常点的气象预报，发现预报日天气为阴天，主要风向为西北风，并不是覆冰产生的最优天气条件；

（c）通过分析异常点附近的地理信息，发现附近有一水库存在，水库水面面积75-80 km²，最大跨度为东西向，约为20 km，位于异常点的西北方向4-6 km 处，水库和异常点分别位于相邻的两个网格点；

（d）通过分析水库的基本形状，发现为条状，走向为东北-西南走向；

（e）结合（b）、（c）和（d）进行分析，由于该水库为东北-西南走向，和当地主要风向西北风基本垂直，因此在风的作用下，水库附近的高湿度空气容易影响水库的东南方地区，而覆冰异常点正好处于该水库的东南方地区，如图1所示。因此可以认定，数值模式中这一水体的存在造成了临近网格中的湿度偏差，导致模式计算结果为局地覆冰，考虑到预报日的天气情况为阴天，无降水，西北风向，认定这是计算误差，即进行修正。

实施例2：

（a）2015年11月3日预报5日的覆冰数值预报结果中，电网覆冰数值模式（分辨率9km*9km的网格）显示在中国东部大范围无覆冰区内有3个相邻格点有轻度覆冰（即局地覆冰异常点）；

（b）通过分析异常点的气象预报，发现预报日天气为阴天，可能有降水，主要风向为西北风，是有可能产生覆冰的天气条件；

（c）通过分析异常点附近的地理信息，发现附近有一水库存在，水库水面面积50-60 km²，最大跨度为南北向，约为15 km，位于异常点的西南方向5-6 km 处，水库和异常点分别位于相邻的两个网格点；

（d）通过分析水库的基本形状，发现为圆形；

（e）结合（b）、（c）和（d）进行分析，由于该水库为圆形，当地主要风向为西北风，因此在风的作用下，水库附近的高湿度空气容易影响水库的东南方地区，但覆冰异常点处于该水库的东北方地区，如图2所示。因此可以认定，该局地覆冰并非由于模式中水体的湿度偏差导致的，进一步考虑当地大范围天气情况，前期温度较高，为西南风；到预报日天气情况开始变化，温度降低，转为西北风，并可能有降水，这符合冷空气活动特征，覆冰应该是冷空气南下造成的，后期随着冷空气发展，覆冰范围应该会扩大。计算结果无需修正。