一种基于GIS的电网防台救灾辅助决策支持系统的制作方法

本申请涉及防台救灾技术，更具体地说，涉及一种基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统。

背景技术：

1、配电网运行受环境因素影响大，尤其是沿海地区台风给配电网安全稳定运行造成巨大危害，因此，需构建电网防台救灾辅助决策支持系统，提升配电网防台处置能力。

2、现有的防台救灾决策，大都只是通过台风预报采取相关措施，只能做到预警防控，在对灾中应急管理和灾后抢修的应对不足，而且，也做不到对台风作用下架空馈线时变停运预测。

技术实现思路

1、鉴于此，为了解决或改善上述现有技术中的不良现象，本申请提出了一种基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，能够加强灾中应急管理和灾后抢修的应对。

2、为了实现上述目的，本申请提供了一种基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，包括：监测模块，其对台风的实时状态数据进行监测，并基于gis地图进行可视化展示；并在台风时段实时监控各区域生产作业开展情况、对故障停电的抢修进度进行实时监控；并获取失压数据，感知配电网运行情况；

3、分析模块，其通过获取所述监测模块的数据预测台风路径及局部风场变化趋势，并分析配电架空线路、配电杆塔、配电主体的受影响情况；

4、预警模块，其根据台风影响范围以及电网受损情况，按模板要求自动生成台风预警报告，并按格式要求自动生成台风预警短信。

5、在一种可能的实现方式中，所述检测模块包括：台风实时监测单元，其对台风的实时状态数据进行监测，并基于gis地图进行可视化展示，对预测路径经过防台区域的台风进行预警；各区域实时情况监控单元，其在台风时段实时监控各区域生产作业开展情况；并在台风登陆前后，实时了解生产作业情况；配电网运行监测单元，其在台风登陆期间，获取失压数据；并及时感知配电网运行情况，评估因灾用电受损；故障点抢修情况监控单元，其对故障停电的抢修进度进行实时监控，并通过影响用户、故障停电时长、故障地点等因素进行分析，辅助用户做好抢修方案及资源调配相关工作。

6、在一种可能的实现方式中，所述分析模块包括：各区域受台风影响分析单元，其根据台风实时监测单元获取的数据预测台风路径及局部风场变化趋势，预测局部区域受台风影响程度，并对区域内设备安全隐患进行统计分析；并根据台风影响范围，评估受台风影响的用户数以及重要用户数；配电设备受台风影响分析单元，其根据台风路径走向及风场预报情况，分析配电架空线路、配电杆塔、配电主体的受影响情况，按照局部风场情况进行红、橙、黄、蓝进行影响等级划分，并对各单位配电线路、杆塔的防风防汛的特巡工作开展情况进行分析，辅助运维管理人员做好台风防护工作，同时对台风时段中相关的配网停电计划进行归纳分析。

7、在一种可能的实现方式中，所述分析模块还包括：展示单元，其根据台风实时监测单元获取的台风风场数据，自动生成风区图，按30年一遇、50年一遇、100年一遇切换展示，并通过与gis地图叠加，直观查看区域内设备分布情况。

8、在一种可能的实现方式中，所述预警模块包括：报告预警单元，其根据台风影响范围以及电网受损情况，按模板要求自动生成台风预警报告；短信预警单元，其根据台风预测情况，按格式要求自动生成台风预警短信。

9、在一种可能的实现方式中，所述系统还包括台风作用下架空馈线时变停运预测模块，所述台风作用下架空馈线时变停运预测模块的工作过程为：

10、步骤一：根据监测到风速、风向数据计算线路所承受的风荷载：

11、wx＝6.25×10-4αμzμscβcdlhv2 sin2θ

12、式中，wx为风荷载；α为导线风压不均匀系数；μsc为电线体型系数，当d<17mm时μsc取1.2，当d>＝17mm时μsc取1.1；βc为风载调整系数；电压等级为500kv/750kv；d为导线外径；lh为杆塔水平档距；μz为风压高度变化系数；θ为风向与导线之间的夹角；

13、步骤二：选取区间t时段内最大的风荷载，重复此过程，选取出几组最大风荷载组成一列风荷载的极值样本序列；

14、步骤三：根据步骤二风荷载的极值样本序列，通过距法，估计出风荷载的2个参数a和b；

15、利用广义极值分布对其进行概率分布拟合，得到广义极值分布函数表达式：

16、

17、式中，r为形状参数；a为尺度参数；b为位置参数；

18、釆用i型极值分布确定风荷载概率分布函数为：

19、

20、采用距法确定2个参数a，b，计算结果是由根方差和数学期望的计算公式得到为：

21、

22、

23、

24、式中：为馈线风荷载的平均值，e(x)和σ分别是期望和根方差；

25、步骤四：根据每一次估计的2个参数a和b估计出风灾下的线路风荷载概率分布函数，利用应力-强度干涉面积法计算架空馈线故障概率，线路风荷载概率分布函数为：

26、

27、在一种可能的实现方式中，所述线路风荷载概率分布函数为正态分布，因此基于风灾下的馈线停运概率预测模型为：

28、

29、疲劳折损系数为：

30、

31、折损后的线路所能承受的最大风荷载为：

32、

33、式中，ζ为疲劳折损系数；wd’命为实际能承受的风荷载；wd为设计所能承受的风荷载；ζ2为线路服役寿命到达时的疲劳折损系数。

34、在一种可能的实现方式中，所述风灾下的馈线停运概率预测模型用来评估台风作用下架空馈线时变停运的概率。

35、有益效果

36、与现有技术相比，本申请的技术方案具有的优点是：

37、(1)本申请的监测模块对台风的实时状态数据进行监测，并在台风时段实时监控各区域生产作业开展情况进行、对故障停电的抢修进度进行实时监控和获取失压数据，及时感知配电网运行情况，起到了对预测路径经过防台区域的台风进行预警，在台风登陆前后，实时了解生产作业情况，做好避险工作，避免人身安全事故发生，辅助用户做好抢修方案及资源调配相关工作，评估因灾用电受损，辅助用户做好转供电的作用；

38、(2)本申请的分析模块通过监测模块获取的数据预测台风路径及局部风场变化趋势，分析配电架空线路、配电杆塔、等配电主要的受影响情况，起到了，在台风期间保障用户用电，在台风来临前做好隐患处置工作的作用；

39、(3)本申请通过监测到风速、风向数据计算线路所承受的风荷载，然后根据风载荷得到基于风灾下的馈线停运概率预测模型，并基于预测模型评估台风作用下架空馈线时变停运的概率。

技术特征：

1.一种基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述检测模块包括：

3.根据权利要求1所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述分析模块包括：

4.根据权利要求3所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述分析模块还包括：

5.根据权利要求1所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述预警模块包括：

6.根据权利要求1所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述系统还包括台风作用下架空馈线时变停运预测模块，所述台风作用下架空馈线时变停运预测模块的工作过程为：

7.根据权利要求6所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述线路风荷载概率分布函数为正态分布，因此基于风灾下的馈线停运概率预测模型为：

8.根据权利要求7所述的基于gis的电网防台救灾辅助决策支持系统，其特征在于，所述风灾下的馈线停运概率预测模型用来评估台风作用下架空馈线时变停运的概率。

技术总结
本申请公开了一种基于GIS的电网防台救灾辅助决策支持系统，属于防台救灾技术领域。该系统包括：监测模块，其对台风的实时状态数据进行监测，并基于GIS地图进行可视化展示；并在台风时段实时监控各区域生产作业开展情况、对故障停电的抢修进度进行实时监控；并获取失压数据，感知配电网运行情况；分析模块，其通过获取所述监测模块的数据预测台风路径及局部风场变化趋势，并分析配电架空线路、配电杆塔、配电主体的受影响情况；预警模块，其根据台风影响范围以及电网受损情况，按模板要求自动生成台风预警报告，并按格式要求自动生成台风预警短信。本申请起到了对预测路径经过防台区域的台风进行预警，实时了解生产作业情况，做好避险工作。

技术研发人员：周杨珺,李珊,俞小勇,张玉波,黄维,吴丽芳,欧阳健娜,黄志都,胡卫军,张炜,刘鹏,陈绍南
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15