一种电网设施的预警方法及系统与流程

本发明涉及电力运维领域，具体涉及一种电网设施的预警方法及系统。

背景技术：

随着全球气候变化的加剧，各地极端天气状况频发，大面积、长时间、高强度的自然灾害将会导致发生电网输电线路倒塔、断线和导线闪络事故，对电网的安全运行造成极大的危害，引发的自然灾害对电网等社会基层设施造成严重影响。虽然电网设施防灾减灾技术不断进步，但在极端天气引发的自然灾害面前，也显得十分脆弱。其中极端天气不仅指台风和雷暴，还包括地质灾害和地震等。在极端条件形成前缺乏与电网设施相关的预警预报，形成后缺乏快速的反应保障体系，导致电网设施对极端条件的应对不足，容易出现破坏预测不准确、破坏响应不及时的情况。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供了一种电网设施的预警方法，包括：

在预先构建的电网设施图中，将各电网设施所在位置处的天气预报与预先构建的极端天气条件进行对比，当所述各电网设施所在位置处的天气预报满足所述极端天气条件时进行极端天气预警；

根据极端天气的预警信息，将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；

基于所述电网设施损坏的预警信息确定发生损坏预警的电网设施的位置，并生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案。

优选的，所述电网设施图的构建，包括：

获取各电网设施的地理坐标位置和设备信息；

基于所述各电网设施的地理坐标位置和设备信息建立电网设施图；

其中，所述电网设施包括：输电线路杆塔、导地线、基础和变电站。

优选的，所述根据极端天气的预警信息，将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息，包括：

根据地质灾害、地震和/或台风的预警信息，确定地质灾害、地震和/或台风对电网设施的损坏情况；

将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；

其中，所述损坏预警条件包括：不同等级的地质灾害损坏预警条件、不同等级的地震损坏预警条件和/或不同等级的台风损坏预警条件；

所述电网设施损坏的预警信息包括：地质灾害造成电网设施损坏的预警信息、地震造成电网设施损坏的预警信息和/或台风造成电网设施损坏的预警信息。

优选的，根据地质灾害的预警信息，确定地质灾害对电网设施的损坏情况，包括：

根据地质灾害的预警信息，获取地质灾害范围内电网设施的位置；

根据地质灾害中崩塌、滑坡和/或泥石流的严重程度分等级分析电网设施所在位置处的损坏情况；

其中，所述电网设施包括：杆塔、基础和导地线。

优选的，根据地震的预警信息，确定地震对电网设施的损坏情况，包括：

在所述电网设施图中选择满足设定电压等级要求的变电站；

将地震的预警信息和实时监测到的地震数据标注在满足设定电压等级要求的变电站上；

计算所述地震的预警信息和地震数据对满足设定电压等级要求的变电站的损坏情况；

其中，所述电网设施包括变电站。

优选的，根据台风的预警信息，确定台风对电网设施的损坏情况，包括：

根据台风的预警信息和实时监测获得的台风路径，监测台风范围内受影响的杆塔和导地线，获取所述受影响的杆塔和导地线的损坏情况；

其中，所述电网设施包括：杆塔和导地线。

优选的，获取到各电网设施所在位置处的天气预报之后，还包括：

在所述电网设施图中标注跨距超过设定跨越距离的线路；

根据已标注线路的天气预报计算所述已标注线路的悬链弧垂和舞动频率；

根据所述已标注线路的悬链弧垂和舞动频率得到所述已标注线路的断面情况和振动情况；

将所述已标注线路的断面情况和振动情况与预先设置的振动预警条件进行对比，当触发振动预警条件时生成振动预警信息；

其中，所述跨越距离根据所述电网设施图中所有线路的断面信息进行设定。

优选的，所述触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息之后，还包括：

在所述电网设施图中显示预警信息并对所述电网设施损坏的预警信息进行管理。

优选的，所述基于所述电网设施损坏的预警信息确定发生损坏预警的电网设施的位置，并生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案，包括：

基于所述预警信息确定获得发生预警的电网设施的位置，通过现场监测设备回传的信息确定破坏情况及设备信息，通过现有材料堆放位置及抢修人员位置，计算与破坏点的最短距离和最优路径；

基于所述最短距离和最优路径生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种电网设施的预警系统，用于实现上述技术方案中任意一项所述的电网设施的预警方法，包括：

极端天气预警模块，用于在预先构建的电网设施图中，将各电网设施所在位置处的天气预报与预先构建的极端天气条件进行对比，当所述各电网设施所在位置处的天气预报满足所述极端天气条件时进行极端天气预警；

电网设施损坏预警模块，用于根据极端天气的预警信息，将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；

抢修方案生成模块，用于基于所述电网设施损坏的预警信息确定发生损坏预警的电网设施的位置，并生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的技术方案，在预先构建的电网设施图中，将各电网设施所在位置处的天气预报与预先构建的极端天气条件进行对比，当所述各电网设施所在位置处的天气预报满足所述极端天气条件时进行极端天气预警；根据极端天气的预警信息，将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；基于所述电网设施损坏的预警信息确定发生损坏预警的电网设施的位置，并生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案，本发明为制定预防和抢修提供数据支持和策略准备。

附图说明

图1为本发明实施例中一种电网设施的预警方法流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种电网设施的预警方法，包括：

s1在预先构建的电网设施图中，将各电网设施所在位置处的天气预报与预先构建的极端天气条件进行对比，当所述各电网设施所在位置处的天气预报满足所述极端天气条件时进行极端天气预警；

s2根据极端天气的预警信息，将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；

s3基于所述电网设施损坏的预警信息确定发生损坏预警的电网设施的位置，并生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案。

在本实施例中，在实现s1时，需要先建立电网设施图和极端天气气候数值预报系统，具体建立过程包括：

s101、建立电网设施图

获取电网设施的地理信息坐标位置、设备信息等数据，建立电网设施图，本实施中建立的电网设施图包含110kv及以上输电线路杆塔、导地线、基础、变电站等电网设施位置信息及设备信息，也可以称为设定范围内110kv以上电网设施地理信息系统。

在本实施例中以110kv为例，但不仅限于110kv。

s102、建立极端天气气候数值预报系统

根据步骤s101电网设施周边的气象站、结合卫星遥感影像预测信息等方式，对实时天气以及未来1个月内天气进行实时监测及天气预报。

在实施过程中可以具体监测及预报每一个杆塔位置处的气温、风速、风向、湿度等结果。在即将产生极端天气时提出预警，预警内容包括极端天气发生位置、规模、等级；极端天气包括地质灾害、台风、雷暴和地震等。

在本实施例中，实现s2的具体步骤包括：

根据地质灾害、地震和/或台风的预警信息，确定地质灾害、地震和/或台风对电网设施的损坏情况；

将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；

其中，所述损坏预警条件包括：不同等级的地质灾害损坏预警条件、不同等级的地震损坏预警条件和/或不同等级的台风损坏预警条件；

所述电网设施损坏的预警信息包括：地质灾害造成电网设施损坏的预警信息、地震造成电网设施损坏的预警信息和/或台风造成电网设施损坏的预警信息。

本实施例涉及到的极端天气包括地质灾害、地震和台风，下面对每种极端天气下的对电网设施的影响进行分析，包括：

首先，根据地质灾害的预警信息，确定地质灾害对电网设施的损坏情况，包括：

根据地质灾害的预警信息，获取地质灾害范围内电网设施的位置；

根据地质灾害中崩塌、滑坡和/或泥石流的严重程度分等级分析电网设施所在位置处的损坏情况；

其中，所述电网设施包括：杆塔、基础和导地线。

在一个具体的实施方式中，为了分析地质灾害对电网设施中的杆塔、基础和导地线造成的影响，建立输电线路地质灾害安全智能监测预警系统，具体包括：

基于步骤s102的实时及预报天气以及预警内容，结合当地卫星影像图片，每天发布电网设施图内的地质灾害预警结果，其中地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流等；

根据地质灾害预警结果，标注地质灾害影响范围内覆盖的电网设施，在研究地质灾害时主要考虑的电网设施包括杆塔、基础和导地线；

根据崩塌、滑坡、泥石流的严重程度分等级分析电网设施可能的损坏情况，包括轻度预警(大型变、大位移)，中度预警(内部损伤，但不影响运行)，严重预警(杆塔倒塌、导地线断裂、基础沉降)。

在本实施例中可以在地理信息系统中管理、显示预警结果。

其次，根据地震的预警信息，确定地震对电网设施的损坏情况，包括：

在所述电网设施图中选择满足设定电压等级要求的变电站；

将地震的预警信息和实时监测到的地震数据标注在满足设定电压等级要求的变电站上；

计算所述地震的预警信息和地震数据对满足设定电压等级要求的变电站的损坏情况；

其中，所述电网设施包括变电站。

在一个具体的实施方式中，为了分析地震对电网设施中变电站的影响建立变电站地震响应系统，具体分析过程包括：

基于步骤s101的地理信息系统，确定110kv以上变电站位置，结合步骤s102的气象信息以及监测站点的地震数据，实时监测变电站位置的地震信息，并标注在变电站位置处；

根据获取到的地震数据信息，分析地震烈度对变电站的影响，并形成影响报告；

在本实施例中可以用不同的图标在地理信息系统上展示变电站设施受到不同的地震灾害程度。

然后，根据台风的预警信息，确定台风对电网设施的损坏情况，包括：

根据台风的预警信息和实时监测获得的台风路径，监测台风范围内受影响的杆塔和导地线，获取所述受影响的杆塔和导地线的损坏情况；

其中，所述电网设施包括：杆塔和导地线。

在一个具体的实施方式中，为了分析台风对杆塔的影响程度，建立台风灾害监测预警系统，具体包括：

基于步骤s101的地理信息系统，结合步骤s102的气象信息，实时监测所有范围内台风情况，包括实时监测台风路径的动态预警；

结合杆塔的位置信息，监测在台风范围内台风对杆塔和导地线的损坏程度，并形成监测报告，其中监测报告中具体包括受影响的杆塔具体位置明细；

根据台风情况进行杆塔导地线基础力学分析，形成受灾评估报告，具体分为三个等级轻度预警(杆塔大型变、大位移)，中度预警(内部损伤，但不影响运行)，严重预警(杆塔倒塌、导地线断裂、基础沉降)。

最后，获取到各电网设施所在位置处的天气预报之后，还包括：

在所述电网设施图中标注跨距超过设定跨越距离的线路；

根据已标注线路的天气预报计算所述已标注线路的悬链弧垂和舞动频率；

根据所述已标注线路的悬链弧垂和舞动频率得到所述已标注线路的断面情况和振动情况；

将所述已标注线路的断面情况和振动情况与预先设置的振动预警条件进行对比，当触发振动预警条件时生成振动预警信息；

其中，所述跨越距离根据所述电网设施图中所有线路的断面信息进行设定。

在一个具体的实施方式中，为了分析微风对大跨越导线的影响建立大跨越导线微风振动系统，具体包括：

基于步骤s101的地理信息系统，进行大跨越线路筛选，首先计算全国线路的断面信息，然后根据断面信息筛选确定大跨越线路范围；

根据步骤s102的天气信息，进行大跨越导线计算悬链弧垂和舞动频率，因为除导线自身的参数外，天气信息中的气温、湿度、风速风向，是否覆冰，均会对大跨越导线造成影响；

通过计算得到的舞动频率和弧垂结果给出大跨越导线的实时动态断面情况以及振动情况，对振动幅值超过0.5m的导线提出异常预警。

其中，所述断面信息包括：海拔，高程，是否交跨重要历史文物保护区、湖区、林木区、矿区、军区、海湾海峡，以及是否交跨重要输送线路等。

本实施例中大跨越线路根据当前线路的断面情况和跨距确定，以跨距1000m为例，跨距超过1000m的线路为大跨越线路。

本实施例中s3的实现过程包括：

基于上述步骤中的预警结果或实时检测结果，获得发生严重预警的电网设施具体位置，通过现场监测设备回传信息确定破坏情况及设备信息，通过现有材料堆放位置及抢修人员位置，计算与破坏点的最短距离和最优路径，并形成设施抢修方案，快速调度人员和设备进行故障抢修。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。

基于同一发明构思本发明还提供了一种电网设施的预警系统，用于实现上述技术方案中任意一项所述的电网设施的预警方法，包括：

极端天气预警模块，用于在预先构建的电网设施图中，将各电网设施所在位置处的天气预报与预先构建的极端天气条件进行对比，当所述各电网设施所在位置处的天气预报满足所述极端天气条件时进行极端天气预警；

电网设施损坏预警模块，用于根据极端天气的预警信息，将所述各电网设施的损坏情况与预先设置的损坏预警条件进行对比，当触发损坏预警条件时生成电网设施损坏的预警信息；

抢修方案生成模块，用于基于所述电网设施损坏的预警信息确定发生损坏预警的电网设施的位置，并生成所述发生损坏预警的电网设施的抢修方案。

本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

进一步，本发明还提供了一种存储装置。在根据本发明的一个存储装置实施例中，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的电网设施的预警方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述电网设施的预警方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该存储装置可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中存储是非暂时性的计算机可读存储介质。

进一步，本发明还提供了一种控制装置。在根据本发明的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储装置，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的电网设施的预警方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的电网设施的预警方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。