基于極渦?副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于極渦?副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，該方法為下述步驟：1.極渦?副高因子對(duì)確定，2.根據(jù)覆冰程度劃分因子對(duì)，3.極渦?副高因子對(duì)重心計(jì)算，4.有效邊長(zhǎng)計(jì)算，5.平面區(qū)域繪制及因子對(duì)統(tǒng)計(jì)，6.覆冰程度預(yù)測(cè)。本方法的有益效果為：1、本發(fā)明適用于各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)冬季覆冰程度預(yù)測(cè)，填補(bǔ)了目前尚無(wú)基于極渦?副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法的技術(shù)空白，計(jì)算流程清晰，實(shí)用性強(qiáng)。2、本發(fā)明通過(guò)劃分與冬季覆冰相關(guān)性高的極渦?副高因子對(duì)在二維平面的分布來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，過(guò)程直觀簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確率高。3、本發(fā)明預(yù)測(cè)得到的電網(wǎng)覆冰程度，為提前開(kāi)展電網(wǎng)抗冰措施部署，優(yōu)化調(diào)配資源，提供科學(xué)的參考依據(jù)。
【專利說(shuō)明】
基于極渦-副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于極渦-副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆 冰預(yù)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 冰災(zāi)對(duì)于我國(guó)電力行業(yè)造成的損失十分嚴(yán)重。近年來(lái)，由于電網(wǎng)冰災(zāi)頻頻發(fā)生，冬 季輸電線路覆冰成為困擾電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行的頭號(hào)問(wèn)題。而面對(duì)冰災(zāi)發(fā)生時(shí)，電力企業(yè)的 往往由于前期準(zhǔn)備不充分，導(dǎo)致抗冰工作措手不及，因此亟需開(kāi)展電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，覆冰氣候預(yù)測(cè)主要通過(guò)分析海量數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)方法，尋找影響覆 冰的關(guān)鍵因子，建立基于關(guān)鍵因子的預(yù)測(cè)方程，開(kāi)展覆冰氣候預(yù)測(cè)。然而，純統(tǒng)計(jì)方法建立 的預(yù)測(cè)方程，由于物理意義不明確，對(duì)于不同地區(qū)開(kāi)展覆冰氣候預(yù)測(cè)時(shí)，因子變動(dòng)較大。而 采用物理意義明確的極渦、副高等因子建立單一因子的預(yù)測(cè)方程，能夠在一定程度預(yù)測(cè)冬 季覆冰，但對(duì)于二者影響范圍的交界區(qū)域，預(yù)測(cè)效果還存在欠缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于極渦-副高 因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，從而提前一個(gè)月以上預(yù)測(cè)冬季電網(wǎng)覆冰整體情況， 使用該方法可為電網(wǎng)提前制定抗冰策略，部署抗冰措施提供科學(xué)指導(dǎo)，提高抗冰資源調(diào)配 的經(jīng)濟(jì)性，該方法思路新穎、流程清晰、實(shí)用性強(qiáng)。
[0005] 本發(fā)明的解決方案是:所提供的這種基于極渦-副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候 預(yù)測(cè)方法，系考慮了影響冬季覆冰程度的前期關(guān)鍵因子亞洲極渦面積指數(shù)和西太平副熱帶 高壓強(qiáng)度指數(shù)的二維平面聯(lián)合分布特征，并利用不同程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)的 空間重心和分布范圍，劃分判識(shí)區(qū)域，制定判識(shí)規(guī)則，基于判識(shí)規(guī)則預(yù)測(cè)冬季電網(wǎng)平均覆冰 程度。該方法的具體步驟如下：
[0006] (1)極渦-副高因子對(duì)確定
[0007] 確定數(shù)據(jù)開(kāi)始時(shí)間Sq和終止時(shí)間S，并獲取該時(shí)間段內(nèi)每年3-10月份月平均西太 平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)約與亞洲極渦面積指數(shù)B lj，其中ie [3,10]，je[SQ，S]。同時(shí)獲取 [S0，S]時(shí)間范圍的12月-次年2月預(yù)測(cè)區(qū)域的平均覆冰日數(shù)。計(jì)算前期每個(gè)月西太平洋副熱 帶高壓強(qiáng)度指數(shù)&序列與覆冰日數(shù)的相關(guān)系數(shù)V 1和前期每個(gè)月亞洲極渦面積指數(shù)B1與覆冰 曰數(shù)的相關(guān)系數(shù)lu，分別選取最強(qiáng)相關(guān)月份對(duì)應(yīng)的西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)和亞洲極 渦面積指數(shù)，將二者組成因子對(duì)，記為(apbdJetS^S]。
[0008] (2)根據(jù)覆冰程度劃分因子對(duì)
[0009] 將步驟（1)獲得的預(yù)測(cè)區(qū)域覆冰日數(shù)按照從小到大排列，將50%、80%的分位點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的覆冰日數(shù)，F(xiàn)50和F80作為該區(qū)域覆冰程度劃分點(diǎn)。規(guī)則如下表：
[0010] 表1覆冰程度劃分表
Lum 根據(jù)覆冰捏度劃分表，將步驟（I)佛足的四太干灃副熱帶咼壓強(qiáng)度指數(shù)和業(yè)洲極 渦面積對(duì)(apbj)，按照對(duì)應(yīng)冬季的覆冰程度劃分為三類，分別記為(ak，bk)，（a m，bm)，（an， bn),其中1?=1···ιι，ηι=1···ν，η=1··，。
[0013] ⑶極禍-g搞因子對(duì)重心計(jì)算
[0014] 將步驟(2)劃分的因子對(duì)分別繪制在二維平面圖上。并計(jì)算相應(yīng)等級(jí)覆冰程度離 散點(diǎn)的重心，分別記為Gl(glx，gly)，G2(g2x，g2y)，G3(g3x，g3y)，計(jì)算公式如下：
[0015] 輕度覆冰：
[0016] 中等程度3
[0017] 嚴(yán)重程度3 [0018] (4)有效邊長(zhǎng)計(jì)算
[0019] 計(jì)算步驟(2)劃分的不同程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算公式 如下:輕度覆冰：
[0020] 中等 g
[0021] 嚴(yán)重 g
[0022] 對(duì)于輕度覆冰，以步驟⑶確定的重心Gi(gix，giy)為中心點(diǎn)，以Cxob^Pao lyS邊長(zhǎng)繪 制矩形，a為邊長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)，調(diào)整a的值，使得矩形區(qū)域包含90%以上輕度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)，矩形邊長(zhǎng)分別記為dlx和d ly。
[0023] 同理，對(duì)于中等程度和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)計(jì)算相應(yīng)的矩形邊 長(zhǎng)，分別記為cbx和cby，cbx和cby。
[0024] (5)平面區(qū)域繪制及因子對(duì)統(tǒng)計(jì)
[0025] 根據(jù)步驟(3)計(jì)算的不同程度覆冰的重心和步驟(4)計(jì)算的矩形邊長(zhǎng)，在亞洲極渦 面積指數(shù)-西太平副熱帶高壓指數(shù)平面圖上，繪制輕度、中等和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的矩形范 圍，分別記為L(zhǎng)，M，N。
[0026] 計(jì)算每個(gè)劃分區(qū)域的輕度、中等和嚴(yán)重覆冰對(duì)應(yīng)的因子對(duì)個(gè)數(shù)，得到如下表：
[0027] 表2不同覆冰程度在不同區(qū)域的極渦-副高因子對(duì)個(gè)數(shù)
[0029] (6)覆冰程度預(yù)測(cè)
[0030] 根據(jù)步驟(1)確定的最強(qiáng)相關(guān)月份，收集今年相應(yīng)月份的極渦-副高因子對(duì)P，并繪 制在步驟(5)的平面圖上。根據(jù)P點(diǎn)在平面的位置以及步驟(5)計(jì)算的因子對(duì)個(gè)數(shù)表進(jìn)行覆 冰程度預(yù)測(cè)。
[0031] 情況1:當(dāng)PeLjSP€M:，： P$N，則預(yù)測(cè)為輕度覆冰
[0032] 情況2:當(dāng)PeM，但丨KL, P_,則預(yù)測(cè)為中等程度覆冰
[0033] 情況3:當(dāng)PeN，但Ρ?-L, Ρ?：Μ，則預(yù)測(cè)為嚴(yán)重程度覆冰
[0034] 情況4:當(dāng)PeL ΠΜ，但時(shí)
[0035] ①當(dāng)LHM區(qū)域內(nèi)，Qlmi>Qlm2時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰。
[0036] ②當(dāng)LHM區(qū)域內(nèi)，Qlmi彡Qlm2時(shí)，預(yù)測(cè)為中等程度覆冰。
[0037]情況5:當(dāng)PeLnNjSP_[時(shí)
[0038] ①當(dāng)1^門~區(qū)域內(nèi)，〇[附>0[似時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰。
[0039] ②當(dāng)1^門~區(qū)域內(nèi)，^^1<^^3時(shí)，預(yù)測(cè)為嚴(yán)重程度覆冰。
[0040] 情況6:當(dāng)PeMnNJSPCLJt
[0041 ] ①當(dāng)M n N區(qū)域內(nèi)，Qmn2 > Qmn3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰。
[0042] ②當(dāng)M n N區(qū)域內(nèi)，Qmn2SQmn3時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰。
[0043] t青況7:當(dāng)Pe L 門M AN時(shí)·
[0044] ①當(dāng)Qlmni>Qlmn2且Qlmni>Qlmn3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰；
[0045] ②當(dāng)QlMN2^QlMN1且QlMN2>QlMN3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰；
[0046] ③當(dāng)QlMN3^QlMN2且Qlmn3^Qlmni時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰；
[0047] 情況8:當(dāng)PE LUMU N 時(shí)
[0048] ①當(dāng)Qimnl>Qimn2且Qimnl>Qi mn3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰；
[0049] ②當(dāng)Qimn2多Qimni且Qimi2 > Qimi3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰；
[0050] ③當(dāng)Qimn3多Qimn2且Qimn3多Qi mnl時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰。
[0051] 本發(fā)明的有益效果是：
[0052] 1、本發(fā)明適用于各個(gè)區(qū)域電網(wǎng)冬季覆冰程度預(yù)測(cè)，填補(bǔ)了目前尚無(wú)基于極渦-副 高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法的技術(shù)空白，計(jì)算流程清晰，實(shí)用性強(qiáng)。
[0053] 2、本發(fā)明通過(guò)劃分與冬季覆冰相關(guān)性高的極渦-副高因子對(duì)在二維平面的分布來(lái) 進(jìn)行預(yù)測(cè)，過(guò)程直觀簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確率高。
[0054] 3、本發(fā)明預(yù)測(cè)得到的電網(wǎng)覆冰程度，為提前開(kāi)展電網(wǎng)抗冰措施部署，優(yōu)化調(diào)配資 源，提供科學(xué)的參考依據(jù)。
[0055] 總之，本發(fā)明通過(guò)對(duì)歷史上區(qū)域覆冰發(fā)生情況及其對(duì)應(yīng)的極渦、副高情況進(jìn)行分 析，劃分不同程度覆冰發(fā)生時(shí)的極渦-副高因子對(duì)集中區(qū)域，建立覆冰程度判識(shí)規(guī)則，進(jìn)行 冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)。利用本發(fā)明，能夠提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)冬季電網(wǎng)覆冰程度，提升電網(wǎng)覆冰氣候 預(yù)測(cè)水平，提高抗冰部署的針對(duì)性和經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說(shuō)明】
[0056] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例預(yù)測(cè)方法的流程圖。
[0057] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例極渦-副高對(duì)平面區(qū)域繪制示意圖。
[0058] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例實(shí)際案例中極渦-副高對(duì)平面分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種基于極渦-副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方 法，系考慮了影響冬季覆冰程度的前期關(guān)鍵因子亞洲極渦面積指數(shù)和西太平副熱帶高壓強(qiáng) 度指數(shù)的二維平面聯(lián)合分布特征，并利用不同程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)的空間重 心和分布范圍，劃分判識(shí)區(qū)域，制定判識(shí)規(guī)則，基于判識(shí)規(guī)則預(yù)測(cè)冬季電網(wǎng)平均覆冰程度。 如圖1所示，該方法的具體步驟如下：
[0060] (1)極渦-副高因子對(duì)確定
[0061] 確定數(shù)據(jù)開(kāi)始時(shí)間So和終止時(shí)間S，并獲取該時(shí)間段內(nèi)每年3-10月份月平均西太 平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)^與亞洲極渦面積指數(shù)其中ie [3,10]，je[S0，S]。同時(shí)獲取 [S0，S]時(shí)間范圍的12月-次年2月預(yù)測(cè)區(qū)域的平均覆冰日數(shù)。計(jì)算前期每個(gè)月西太平洋副熱 帶高壓強(qiáng)度指數(shù)仏序列與覆冰日數(shù)的相關(guān)系數(shù)V 1和前期每個(gè)月亞洲極渦面積指數(shù)B1與覆冰 曰數(shù)的相關(guān)系數(shù)lu，分別選取最強(qiáng)相關(guān)月份對(duì)應(yīng)的西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)和亞洲極 渦面積指數(shù)，將二者組成因子對(duì)，記為(a^bJjetS^S]。
[0062] (2)根據(jù)覆冰程度劃分因子對(duì)
[0063]將步驟(1)獲得的預(yù)測(cè)區(qū)域覆冰日數(shù)按照從小到大排列，將50%、80%的分位點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的覆冰日數(shù)，F(xiàn)5Q和F8Q作為該區(qū)域覆冰程度劃分點(diǎn)。規(guī)則如下表：
[0064] 表1覆冰程度劃分表
[0066] 根據(jù)覆冰程度劃分表，將步驟（1)確定的西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)和亞洲極 渦面積對(duì)(apb」），按照對(duì)應(yīng)冬季的覆冰程度劃分為三類，分別記為(a k，bk)，（am，bm)，（an， bn),其中1?=1···ιι，ηι=1···ν，η=1··，。
[0067] (3)極渦-副高因子對(duì)重心計(jì)算
[0069] 輕度覆冰
[0068] 將步驟(2)劃分的因子對(duì)分別繪制在二維平面圖上。并計(jì)算相應(yīng)等級(jí)覆冰程度離 散點(diǎn)的重心，分別記為Gl(glx，gly)，G2(g2x，g2y)，G3(g3x，g3y)，計(jì)算公式如下：
[0070] 中等程度
[0071 ] 嚴(yán)重程度 [0072] (4)有效邊長(zhǎng)計(jì)算
[0073] 計(jì)算步驟(2)劃分的不同程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算公式 如下:輕度覆?
[0074] 中等
[0075] 嚴(yán)重
[0076] 對(duì)于輕度覆冰，以步驟⑶確定的重心Gi(gix，giy)為中心點(diǎn)，以Cxo 1^aolyS邊長(zhǎng)繪 制矩形，a為邊長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)，調(diào)整a的值，使得矩形區(qū)域包含90%以上輕度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)，矩形邊長(zhǎng)分別記為d lx和dly。
[0077] 同理，對(duì)于中等程度和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)計(jì)算相應(yīng)的矩形邊 長(zhǎng)，分別記為cbx和cby，cbx和cby。
[0078] (5)平面區(qū)域繪制及因子對(duì)統(tǒng)計(jì)
[0079] 根據(jù)步驟(3)計(jì)算的不同程度覆冰的重心和步驟(4)計(jì)算的矩形邊長(zhǎng)，在亞洲極渦 面積指數(shù)-西太平副熱帶高壓指數(shù)平面圖上，繪制輕度、中等和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的矩形范 圍，分別記為L(zhǎng)，M，N，如圖2所示。
[0080] 計(jì)算每個(gè)劃分區(qū)域的輕度、中等和嚴(yán)重覆冰對(duì)應(yīng)的因子對(duì)個(gè)數(shù)，得到如下表：
[0081] 表2不同覆冰程度在不同區(qū)域的極渦-副高因子對(duì)個(gè)數(shù)
[0083] (6)覆冰程度預(yù)測(cè)
[0084] 根據(jù)步驟(1)確定的最強(qiáng)相關(guān)月份，收集今年相應(yīng)月份的極渦-副高因子對(duì)P，并繪 制在步驟(5)的平面圖上。根據(jù)P點(diǎn)在平面的位置以及步驟(5)計(jì)算的因子對(duì)個(gè)數(shù)表進(jìn)行覆 冰程度預(yù)測(cè)。
[0085] 情況1:當(dāng)PeL，但PGM，Ρ?Ν,則預(yù)測(cè)為輕度覆冰
[0086] 情況2:當(dāng)PGM，但PiU ΡΦΝ，則預(yù)測(cè)為中等程度覆冰
[0087] 情況3:當(dāng)PeN，但PGL, PGM,則預(yù)測(cè)為嚴(yán)重程度覆冰
[0088] 情況4:當(dāng)PeL ΠΜ，但MN時(shí)
[0089] ①當(dāng)LHM區(qū)域內(nèi)，Qlmi>Qlm2時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰。
[0090] ②當(dāng)LnM區(qū)域內(nèi)，Qlmi彡Qlm2時(shí)，預(yù)測(cè)為中等程度覆冰。
[0091] 情況5:當(dāng)PeLnNJSPfMJt
[0092] ①當(dāng)1^門~區(qū)域內(nèi)，〇訓(xùn)>〇舊時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰。
[0093] ②當(dāng)L n N區(qū)域內(nèi)，QlniSQln3時(shí)，預(yù)測(cè)為嚴(yán)重程度覆冰。
[0094] 情況6:當(dāng)PeM n
[0095] ①當(dāng)1門~區(qū)域內(nèi)，〇?2>〇?3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰。
[0096] ②當(dāng)M n N區(qū)域內(nèi)，Qmn2SQmn3時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰。
[0097] t青況7:當(dāng)Pe L 門 M AN時(shí)·
[0098] ①當(dāng)Qlmni>Qlmn2且Qlmni>Qlmn3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰；
[0099] ②當(dāng)QlMN2^QlMN1且QlMN2>QlMN3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰；
[0100] ③當(dāng)QlMN3^QlMN2且Qlmn3^Qlmni時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰；
[0101] 情況8:當(dāng) I) e L u M u N 時(shí)
[0102] ①當(dāng)Qimnl > Qimn2且Qimnl > Qimn3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰；
[0103] ②當(dāng)Qimn2多Qimnl且Qimn2 > Qimn3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰；
[0104] ③當(dāng)Qimn3多Qimn2且Qimn3多Qi mnl時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰。
[0105]下面以某省電網(wǎng)覆冰預(yù)測(cè)為例，對(duì)本方法進(jìn)行驗(yàn)證。
[0106] (1)極渦-副高因子對(duì)確定
[0107] 數(shù)據(jù)開(kāi)始時(shí)間1951年和終止時(shí)間2014年，收集該時(shí)間段內(nèi)每年3-10月份月平均西 太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)牝與亞洲極渦面積指數(shù)B 1^其中ie [3,10]，je [1951,2014]。 同時(shí)收集[[1951,2014]時(shí)間范圍的12月-次年2月預(yù)測(cè)區(qū)域的平均覆冰日數(shù)。計(jì)算前期每個(gè) 月西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)A 1序列與覆冰日數(shù)的相關(guān)系數(shù)V1和前期每個(gè)月亞洲極渦面 積仏與覆冰日數(shù)的相關(guān)系數(shù)lu，西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)最強(qiáng)相關(guān)月份為10月，亞洲極 渦面積指數(shù)最強(qiáng)相關(guān)月份為5月，將10月西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)與5月亞洲極渦面積 指數(shù)按照相應(yīng)年份組成因子對(duì)，記為(a」，bj)，j e [ 1951，2014]。
[0108] (2)根據(jù)覆冰程度劃分因子對(duì)
[0109]將步驟(1)收集的預(yù)測(cè)區(qū)域覆冰日數(shù)按照從小到大排列，將50%、80%的分位點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的覆冰日數(shù)，F(xiàn)5Q = 3.2和F8Q = 5.6作為該區(qū)域覆冰程度劃分點(diǎn)。規(guī)則如下表：
[0110]表2覆冰程度劃分表 「01111
[0113] 根據(jù)覆冰程度劃分表，將步驟（1)確定的西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度和亞洲極渦面 積指數(shù)對(duì)(apbj)，按照對(duì)應(yīng)冬季的覆冰程度劃分為三類，分別記為(a k，bk)，（am，bm)，（an， bn),其中1?=1···ιι，ηι=1···ν，η=1··，。
[0114] (3)極渦-副高因子對(duì)重心計(jì)算
[0115] 將步驟(2)劃分的因子對(duì)分別繪制在二維平面圖上。并計(jì)算輕度、中等和嚴(yán)重程度 覆冰極渦-副高因子對(duì)的重心。分別為(38·2，152·4)，（31·1，158·0)，（24·6，163·6)
[0116] (4)有效邊長(zhǎng)計(jì)算
[0117] 計(jì)算步驟(2)劃分的不同程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0118] 輕度覆冰：〇lx= 16.0，oly= 1〇.〇
[0119] 中等程度覆冰:σ2χ= 17.8，σ2γ = 8·1
[0120] 嚴(yán)重程度覆冰:σ3χ = 17.0，σ3γ = 7.1
[0121] 對(duì)于輕度覆冰，以步驟(3)確定的重心(38.2,152.4)為中心點(diǎn)，以16.0α和10.0α為 邊長(zhǎng)繪制矩形，α為邊長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)，a = 4.1，矩形區(qū)域包含90 %以上輕度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副 高因子對(duì)，矩形邊長(zhǎng)分別記為dix = 65.9和diy=40.9。
[0122] 同理，對(duì)于中等程度和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)計(jì)算相應(yīng)的矩形邊 長(zhǎng)，分別記為d2X = 81.8和(12產(chǎn)37.0，(^ = 55.4和(13產(chǎn)23.2，二者的調(diào)整系數(shù)分別為4.6和 3.3〇
[0123] (5)平面區(qū)域繪制及因子對(duì)統(tǒng)計(jì)
[0124] 根據(jù)步驟(3)計(jì)算的不同程度覆冰的重心和步驟(4)計(jì)算的矩形邊長(zhǎng)，在亞洲極渦 面積指數(shù)-西太平副熱帶高壓指數(shù)平面圖上，繪制輕度、中等和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的矩形范 圍，分別記為L(zhǎng)，M，N，如圖3所示。
[0125] 計(jì)算每個(gè)劃分區(qū)域的輕度、中等和嚴(yán)重覆冰對(duì)應(yīng)的因子對(duì)個(gè)數(shù)，得到如下表：
[0126] 表3不同覆冰程度在不同區(qū)域的極渦-副高因子對(duì)個(gè)數(shù) L〇129j (6)覆冰程度餓測(cè)
[0130] 根據(jù)步驟（1)確定的最強(qiáng)相關(guān)月份，收集2015年相應(yīng)月份的極渦-副高因子對(duì)P (50,159)，并繪制在步驟(5)的平面圖上。
[0131] peLnMnN，符合情況7,由于Qlmn2多Qlmni且QLMN2>Qlmn3，預(yù)測(cè)2015年為中等程度覆 冰，根據(jù)實(shí)際覆冰監(jiān)測(cè)情況統(tǒng)計(jì)，該省份2015年為中等程度覆冰。結(jié)果準(zhǔn)確。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于極渦-副高因子對(duì)的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步 驟：（1).極渦-副高因子對(duì)確定，（2).根據(jù)覆冰程度劃分因子對(duì)，（3).極渦-副高因子對(duì)重心 計(jì)算，（4).有效邊長(zhǎng)計(jì)算，（5).平面區(qū)域繪制及因子對(duì)統(tǒng)計(jì)，（6).覆冰程度預(yù)測(cè)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(1)極渦-副高 因子對(duì)確定的具體步驟為:獲取數(shù)據(jù)開(kāi)始時(shí)間So到終止時(shí)間S該時(shí)間段內(nèi)每年3-10月份月 平均西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)^與亞洲極渦面積指數(shù)By，其中i e [3，10]，j e [S〇,S]; 同時(shí)獲取[S〇，S]時(shí)間范圍的12月-次年2月預(yù)測(cè)區(qū)域的平均覆冰日數(shù);計(jì)算前期每個(gè)月西太 平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)Μ序列與覆冰日數(shù)的相關(guān)系數(shù) Vl和前期每個(gè)月亞洲極渦面積指數(shù) 8:與覆冰日數(shù)的相關(guān)系數(shù)lu，分別選取最強(qiáng)相關(guān)月份對(duì)應(yīng)的西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù) 和亞洲極渦面積指數(shù)，將二者組成因子對(duì)，記為(apbJjetS^S]。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)根據(jù)覆冰 程度劃分因子對(duì)的具體步驟為:將步驟(1)獲得的預(yù)測(cè)區(qū)域覆冰日數(shù)按照從小到大排列，將 50%、80%的分位點(diǎn)對(duì)應(yīng)的覆冰日數(shù)，F(xiàn) 5Q和F8Q作為該區(qū)域覆冰程度劃分點(diǎn)；根據(jù)覆冰程度 劃分表，將步驟(1)確定的西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)和亞洲極渦面積對(duì)(apbj，按照對(duì) 應(yīng)冬季的覆冰程度劃分為三類，分別記為(ak，bk)，（a m，bm)，（an，bn)，其中k=l n = l---w〇4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(3)極渦-副高 因子對(duì)重心計(jì)算的具體步驟為:將步驟(2)劃分的因子對(duì)分別繪制在二維平面圖上，并計(jì)算 相應(yīng)等級(jí)覆冰程度咼散點(diǎn)的重心，分別記為61(81\，8以），62(82\，82\)，63(83\，83\)，計(jì)算公式 如下：5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(4)有效邊長(zhǎng) 計(jì)算的具體步驟為:計(jì)算步驟(2)劃分的不同程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高因子對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)偏 差，計(jì)算公式如下：對(duì)于輕度覆冰，以步驟⑶確定的重心、Gi(gix，giy)為中心、點(diǎn)，以a〇b^Paoly為邊長(zhǎng)繪制矩 形，α為邊長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)，調(diào)整α的值，使得矩形區(qū)域包含90%以上輕度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高 因子對(duì)，矩形邊長(zhǎng)分別記為dlx和dly;同理，對(duì)于中等程度和嚴(yán)重程度覆冰對(duì)應(yīng)的極渦-副高 因子對(duì)計(jì)算相應(yīng)的矩形邊長(zhǎng)，分別記為d 2x和d2y，d3x和d3y。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(5)平面區(qū)域 繪制及因子對(duì)統(tǒng)計(jì)的具體步驟為:根據(jù)步驟(3)計(jì)算的不同程度覆冰的重心和步驟(4)計(jì)算 的矩形邊長(zhǎng)，在亞洲極渦面積指數(shù)-西太平副熱帶高壓指數(shù)平面圖上，繪制輕度、中等和嚴(yán) 重程度覆冰對(duì)應(yīng)的矩形范圍，分別記為L(zhǎng)，M，N，計(jì)算每個(gè)劃分區(qū)域的輕度、中等和嚴(yán)重覆冰 對(duì)應(yīng)的因子對(duì)個(gè)數(shù)，得到如下表： 表1不同覆冰程度在不同區(qū)域的極渦-副高因子對(duì)個(gè)數(shù)7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電網(wǎng)冬季覆冰氣候預(yù)測(cè)方法，其特征在于，步驟(6)覆冰程度 預(yù)測(cè)的具體步驟為:根據(jù)步驟（1)確定的最強(qiáng)相關(guān)月份，收集今年相應(yīng)月份的極渦-副高因 子對(duì)P，并繪制在步驟(5)的平面圖上，根據(jù)P點(diǎn)在平面的位置以及步驟(5)計(jì)算的因子對(duì)個(gè) 數(shù)表進(jìn)行覆冰程度預(yù)測(cè)： 情況1:當(dāng)P e L，βΡ_：，「，貝ij預(yù)測(cè)為輕度覆冰； 情況2:當(dāng)PeΜ，但ML,卩輛，貝預(yù)測(cè)為中等程度覆冰； 情況3:當(dāng)Pe N，但PCL，P€M，則預(yù)測(cè)為嚴(yán)重程度覆冰； 情況4:當(dāng)P e L η Μ，但ΡΦΜ時(shí) ① 當(dāng)LnM區(qū)域內(nèi)，Qlmi > Qlm2時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰； ② 當(dāng)LnM區(qū)域內(nèi)，Qua彡Qum2時(shí)，預(yù)測(cè)為中等程度覆冰； 情況5:當(dāng)P e L η N，但P_[時(shí) ① 當(dāng)LHN區(qū)域內(nèi)，QLN1 > QLN3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰； ② 當(dāng)LHN區(qū)域內(nèi)，Qlni<Qln3時(shí)，預(yù)測(cè)為嚴(yán)重程度覆冰； 情況6:當(dāng)P e Μ η N，但ML時(shí) ① 當(dāng)Μ η N區(qū)域內(nèi)，Qmn2 >Qmn3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰； ② 當(dāng)ΜΠΝ區(qū)域內(nèi)，Qmn2<Qmn3時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰； t青況7:當(dāng)PeLOMON日寸 ①當(dāng)Qlmni >QlMN2且Qlmni >QlMN3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰； ② 當(dāng)QLMN2 > Qlmni且QlMN2 > QlMN3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰； ③ 當(dāng)Qlmn3 > Qlmn2且Qlmn3 > Qlmni時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰； 情況8:當(dāng)PG LUMUN時(shí) ① 當(dāng)Qlmni >Qlmn2且Qlmni >Qlmn3時(shí)，預(yù)測(cè)輕度覆冰； ② 當(dāng)Qimn2彡Qlmni且Qimn2>Qimn3時(shí)，預(yù)測(cè)中等程度覆冰； ③ 當(dāng)Qimn3彡Qimn2且Qimn3彡Qlmni時(shí)，預(yù)測(cè)嚴(yán)重程度覆冰。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK106056258SQ201610554964
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】陸佳政, 馮濤, 徐勛建, 楊莉, 張 杰, 李麗
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司防災(zāi)減災(zāi)中心, 國(guó)家電網(wǎng)公司