(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111480812.7 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 310000 浙江省杭州市上城区南复路1 号水澄大厦 申请人 浙江省气象科 学研究所 (72)发明人 陈科技　杨程　姜瑜君　张琳琳　 陈赛慧　 (74)专利代理 机构 杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 代理人 姚旺波 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种输电线路的精细化 风速预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种输电线路的精细化风速 预测方法， 包括如下步骤： 利用CALMET模块对现 有天气预报系统的预报数据进行风速降尺度计 算， 获取1km水平分辨率的精细化风场预报资料； 获取输电线路的电力杆塔点温度、 气压、 湿度和 风速的监测数据； 将CALMET动力降尺度所得的 1km水平分辨率的风速预报资料与输电线路的监 测数据进行数据融合， 建立基于偏最小二乘回归 方法的风速订正预报模型， 分析不同预报订正方 法近地面风速与观测风速的差异， 进行多元数据 融合的风速预测； 对风速订正预报模 型及风速预 测进行不同样本数量和数值预报融合方案的检 验， 凝练出针对不同电网台风灾情的优化方案， 提供精细网格化的近地 面风速订正预报场。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 114021858 A 2022.02.08 CN 114021858 A 1.一种输电线路的精细化 风速预测方法， 其特 征在于： 包括如下步骤： 1)利用CALMET模块对现有天气预报系统的预报数据进行风速降尺度计算， 获取1km水 平分辨率的精细化 风场预报资料； 2)在现有天气预报系统基础上， 根据准业务预报实际需求， 综合利用输电线路在线微 气象监测、 自动气象站观测及模式预报方面的数据， 获取输电线路的电力杆塔点温度、 气 压、 湿度和风速的监测数据； 3)将CALMET动力降尺度所得的1km水平分辨率的风速预报资料与输电线路的监测数据 进行数据融合， 建立基于偏最小二乘回归方法的风速订正预报模型， 对局 地站点预报订正 方案开展测试对比， 分析不同预报订正方法近地面风速与观测风速的差异， 进行多元数据 融合的风速预测； 4)对风速订正预报模型及风速预测进行不同样本数量和数值预报融合方案的检验， 凝 练出针对不同电网台风 灾情的优化方案， 提供精细网格化的近地 面风速订正预报场。 2.根据权利要求1所述的输电线路的精细化风速预测方法， 其特征在于： 步骤3)中， 建 立所述风速订正预报模型包括如下步骤： 首先将历史模式预报数据作为自变量， 同时刻观 测数据作为因变量， 建立模型并获取参数； 再将建模参数带入需订正的预报时刻， 算出风速 的“观测值”， 即所谓的风速订正值； 同时刻建模： 每次预报有1～24小 时累计24个时次预报 值， 建模时采用同时次预报值与对应的观测值建模， 对于起报时刻为t的预报风速； 首先按 照上述建模方案选取历史样本， 并计算相应的自变量xi和因变量y， 然后用偏最小二乘回归 算法得到每个自变量的回归系数βi， 最后利用起报时刻t的自变量Xi， 得到在未来时刻t+Δt 的风速订 正结果Y。 3.根据权利要求1或2所述的输电线路的精细化风速预测方法， 其特征在于： 步骤3)中， 所述风速预测的具体步骤为： 利用多要素短临预报方法进行短临预报， 短临预报通过以下 方程实现： H(ti)＝H(ti‑1)+fT[HNWP(ti)‑HNWP(ti‑1)]     (1) 其中， fT是考虑云量预报 偏差影响的系数， 由以下 方程获取： fT＝1+cNCERR                             (2) 其中CERR是云量预报误差， cN是经验系数， cN取0.5‑0.7之间； 对于温度预报， fT是重要的 影响因子， 而对于风速预报， 云量影响较小， 且在风速订正过程已考虑湿度和温度的影响因 素， 因此不用考虑云量预报 偏差所带来的风速误差， 即取fT＝1； 最后， 采用 “blending”思想， 将外推风速预报与数值模式预报相融合， 其融合方式为： H(t)＝wt(t)×HDZ(t)+(1‑wt(t))×HNWP(t)            (3) 其中HDZ(t)和HNWP(t)分别为t时刻订正预报和数值预报风速， wt(t)为t时刻权重， 取值 如下 其中α和β 分别是数值预报在t＝0和t＝6的权重， γ代表在融合时段中间部分wt(t)的 斜率， 根据方程(4)， H(t)前两小时的预报主要 是基于外推预报结果， 而在预报的后端， 数值 预报的比重随着时间的增加而增加， 另外， 为了令wt(t)从t+2到t+4小时的变化较为平滑， γ值被设定为约等于1。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114021858 A 2一种输电线路的精 细化风速预测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及气象预报技 术领域， 具体涉及一种输电线路的精细化 风速预测方法。 背景技术 [0002]浙江地处东南沿海地区， 每年夏天的重要天气系统台风是对浙江电网造成事故最 多、 损失最大、 范围最广的天气系统之一。 2006年， 台风 “桑美”在浙江南部登陆， 造成27条输 电线路故障、 98座铁塔倒塌； 2013年10月在浙闽交界登陆的秋季台风 “菲特”， 对温州地区的 输电线路造成了很大的破坏， 50多处110kV和220kV线路出现风偏、 断线， 甚至倒塔的风灾事 故； 2015年第9号台风 “灿鸿”和第13号台风 “苏迪罗”也引起温州多处线路出现风偏事故。 因 此， 如何精准、 高效的做好风力预报对电力系统的正常运行具有长远意义。 对于风速的预 报， 一直是公众天气预报的难题之一。 目前， 对于风速的预测方法主要以数值 天气预报法和 统计方法为主。 数值天气预报法考虑了较多动力过程， 预报时效长， 但是其预报精度会随预 报时效的增加而降低。 现阶段WRF模式受物理参数化方案不完善、 地形不够精确、 分辨率低 等因素的影响， 导 致其风速预报结果相对观测差异较大。 发明内容 [0003]本发明要解决的技术问题在于， 针对现有技术的上述缺陷， 提供一种预测更加精 确且快速可靠的输电线路的精细化 风速预测方法。 [0004]本发明的目的是通过如下技术方案来完成的， 一种输电线路的精细化风速预测方 法， 包括如下步骤： [0005]1)利用CALMET模块对现有天气预报系统的预报数据进行风速降尺度计算， 获取 1km水平分辨 率的精细化 风场预报资料； [0006]2)在现有天气预报系统基础上， 根据准业务预报实际需求， 综合利用输电线路在 线微气象监测、 自动 气象站观测及 模式预报方面的数据， 获取输电线路的电力杆塔点温度、 气压、 湿度和风速的监测数据； [0007]3)将CALMET动力降尺度所得的1km水平分辨率的风速预报资料与输电线 路的监测 数据进行数据融合， 建立基于偏最小二乘回归方法的风速订正预报模型， 对局 地站点预报 订正方案开展测试对比， 分析不同预报订正方法近地面风速与观测风速的差异， 进行多元 数据融合的风速预测； [0008]4)对风速订正预报模型及风速预测进行不 同样本数量和数值预报融合方案 的检 验， 凝练出针对不同电网台风 灾情的优化方案， 提供精细网格化的近地 面风速订正预报场。 [0009]进一步地， 步骤3)中， 建立所述风速订正预报模型包括如下步骤： 首先将历史模式 预报数据作为自变量， 同时刻观测数据作为因变量， 建立模型并获取参数； 再将建模参数带 入需订正的预报时刻， 算出风速的 “观测值”， 即所谓的风速订正值； 同时刻建模： 每次预报 有1～24小时累计2 4个时次预报值， 建模时采用同时次预报值与对应的观测值建模， 对于起 报时刻为t的预报风速； 首先按照上述建模方案选取历史样本， 并计算相应的自变量xi和因说　明　书 1/6 页 3 CN 114021858 A 3