《输电线路典型灾害监测预警技术及系统》

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高压输电线路是现代供电系统的命脉,承担着能源调剂、环境污染治理的重要任务。输电线路途经山地、平原、丘陵等各种野外复杂地形,受到山火、覆冰及大风等自然灾害的威胁。近年来,环境变化造成气象灾害频发,导致输电线路频繁跳闸,影响供电安全可靠性。针对性开展典型灾害监测预警技术研究,可有效提高输电线路抵御自然灾害能力。

该项目通过各种气象数据的综合分析,结合图像处理技术,搭建输电线路灾害监测预警平台,针对山火、覆冰、大风等典型自然灾害,实现监测、分析、评估、预警和应急处置。具体包括:(1)输电线路灾害监测预警和风险评估系统研究。综合分析宏观卫星数据、气象数据、微地形微气象及线路历史灾害数据;依据输电线路地理信息系统(GIS),开展图像识别技术研究,对山火、覆冰和大风建模后进行风险评估;绘制灾害风险分布图;搭建输电线路灾害监测预警系统。(2)输电线路山火监测预警技术。建立火灾早期蔓延模型,分析其发展趋势;提出基于网格流的预测算法,动态化评估山火蔓延的中长期趋势;结合超视距山火探测预警装置,精确定位火点坐标;研制山火预警装置。(3)输电线路覆冰监测预警技术。提出基于IOWA算子组合预测模型,快速判断输电线路覆冰发展趋势;结合支持向量机(SVM)和AdaBoost算法,构建两级分类器,实现线路舞动早期预警;研制覆冰预警装置。(4)输电线路风灾监测预警及防治技术。提出运动雷暴风作用下输电线路风偏瞬态分析方法,依据风力预报数据与概率理论,推导出风偏闪络的早期预警方法;开发防风绝缘拉索等防风灾预警装置。

综上,该项目搭建输电线路灾害监测预警平台,结合实时监测数据与历史数据,对山火、覆冰、大风等典型自然灾害进行趋势预测,并研制预警装置,为增强输电线路抵御自然灾害能力、保障电力系统可靠运行提供技术支撑。

该项目授权发明专利8项、实用新型专利4项,登记软件著作权16项,发表论文9篇(其中SCI/EI检索论文8篇),出版专著1本。项目研究成果自2014年起,成功应用于消防、林业、自然保护景区以及多家供电企业,取得了良好的经济效益和显著的社会效益。

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