電網(wǎng)雷電預警技術(shù)及預警系統(tǒng)開發(fā)項目驗收匯報

云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院2016.07電網(wǎng)雷電預警技術(shù)研究及預警系統(tǒng)開發(fā)一項目背景和意義二項目目標及歷程三項目技術(shù)研究目錄四項目建設應用五項目成果一、背景雷電是造成輸電線路跳閘主要因素，影響著輸變電設備的安全運行。作為“西電東送”、“云電外送”的主體支撐者，云南電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行對南方電網(wǎng)至關(guān)重要，這也對云南電網(wǎng)雷電監(jiān)測與防護能力提出了更高的要求。與傳統(tǒng)的雷電防護技術(shù)相比，雷電預警是實現(xiàn)電網(wǎng)雷害主動性防御必要技術(shù)，可實現(xiàn)在雷雨到來前，依據(jù)預警信息提前制定調(diào)度及應急預案，合理配置輸電線路、變電站與發(fā)電廠的工作狀態(tài)，保障電網(wǎng)安全和減少因停電給用戶帶來的經(jīng)濟損失。一、現(xiàn)狀-目前雷電預警發(fā)展情況（國內(nèi)外）國內(nèi)外研究人員采用各種資料，對來電臨近預報方法進行了研究，主要手段：探空、雷達、衛(wèi)星、閃電定位、大氣電場以及數(shù)值模式產(chǎn)品等顯然，每種資料用于雷電預警都有其優(yōu)勢和不足，比如：閃電定位資料的實時性很好，但預警提前時間有限，并且，地閃地位資料通常比較離散，可造成外推得到的可能發(fā)生閃電的區(qū)域的空間分辨率較粗；地面電場資料的實時性很好，但其單站的預警區(qū)域范圍有限，對與移近的雷暴能夠提前預警的時間也有限；雷達資料的時空分辨率都比較好，但只有在降水粒子形成之后才會有較強的回波，提前預警時間同樣有限；衛(wèi)星資料的空間尺度很大，可達上錢km，但目前能夠得到的衛(wèi)星資料的時空分辨率較粗，在雷電臨近預報中的作用還有限；二、云南雷電形成的機理-放在技術(shù)內(nèi)容云南地處低緯度高原，地理位置特殊，地形地貌復雜。主要受南孟加拉高壓氣流影響形成的高原季風氣候，全省大部分地區(qū)冬暖夏涼，四季如春的氣候特征。全省氣候類型豐富多樣，有北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶和高原氣候區(qū)共７個氣候類型。復雜的地形地貌造就了云南雷暴不均勻分布。(雷電形成機理-具體)南地處低緯度高原，地理位置特殊，地形地貌復雜。主要受南孟加拉高壓氣流影響形成的高原季風氣候，全省大部分地區(qū)冬暖夏涼，四季如春的氣候特征。全省氣候類型豐富多樣，有北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶和高原氣候區(qū)共７個氣候類型。復雜的地形地貌造就了云南雷暴不均勻分布。(雷電形成機理-具體)雷電形成機理雷電是自然界中一種常見的放電現(xiàn)象。關(guān)于雷電的產(chǎn)生有多種解釋理論，通常我們認為由于大氣中熱空氣上升，與高空冷空氣產(chǎn)生摩擦，從而形成了帶有正負電荷的小水滴。當正負電荷累積達到一定的電荷值時，會在帶有不同極性的云團之間以及云團對地之間形成強大的電場，從而產(chǎn)生云團對云團和云團對地的放電過程，這就是通常所說的閃電和響雷。具體來說，冰晶的摩擦、雨滴的破碎、水滴的凍結(jié)、云體的碰撞等均可使云粒子起電。一般云的頂部帶正電，底部帶負電，兩種極性不同的電荷會使云的內(nèi)部或云與地之間形成強電場，瞬間劇烈放電爆發(fā)出強大的電火花，也就是我們看到的閃電。一項目背景和意義二項目目標及歷程三項目技術(shù)研究目錄四項目建設應用五項目成果二、項目目標-目標間的邏輯1（1）對歷史雷達和閃電資料進行分析，得出地閃發(fā)生時的雷達回波特征及相關(guān)指標；（2）建立云南電網(wǎng)雷電預警判別方程；（廣州-進行數(shù)據(jù)說明）（3）建立雷電云運動軌跡預測模型；（4）建立統(tǒng)一平臺的各類雷電因素數(shù)據(jù)整合接口；（5）建立云南電網(wǎng)不同等級線路的致災臨界值和預警方案；（資料-實際應用-通過方程結(jié)合臨界值進行預警）（6）完成多平臺的云南電網(wǎng)雷電監(jiān)測預警系統(tǒng)的開發(fā)及運行調(diào)試，管理人員可通過該系統(tǒng)，實時掌握雷電活動情況，獲得雷電預警信息，及時采取應對措施；（7）完成雷電監(jiān)測預警系統(tǒng)展示平臺的選點實施工作。研究目標二、項目任務及指標（去掉）2開展多源數(shù)據(jù)的雷電綜合預警方法和雷電云運動軌跡預測模型的研究，建設云南電網(wǎng)雷電預警綜合平臺，研制出能實現(xiàn)雷電定位監(jiān)測、衛(wèi)星云圖等數(shù)據(jù)接入和綜合預警分析的電網(wǎng)雷電臨近預警系統(tǒng)，實現(xiàn)10min以內(nèi)的高精度臨近預警，以及30min內(nèi)的常規(guī)精度臨近預警，并開展雷電預警綜合平臺的實施工作。；指標成果要求3（1）“電網(wǎng)雷電預警技術(shù)研究與云南電網(wǎng)雷電預警系統(tǒng)開發(fā)”成果報告和雷電臨近預警綜合平臺；（2）核心期刊文章5-6篇（3）軟件著作權(quán)1-3項，專利權(quán)3-5項（4）培養(yǎng)青年骨干4-6名二、靈項目績組織爸和歷饞程（侍去掉著）第一疼階段厘：20晝13年12月－20購14年2月，寇雷電確個例樹資料系收集筍和預腐處理醫(yī)，低掠緯高慌原地像區(qū)雷諸電發(fā)為生、蛾發(fā)展并物理罪過程茶和機交理研說究。第二處階段圖：20示14年3－6月，據(jù)全省惡多普騎勒雷壤達三讀維組強網(wǎng)技陰術(shù)優(yōu)慎化，憑風暴煮識別萄、追澡蹤和抹預報迷技術(shù)事（TI鋼TA悲N）本淡地優(yōu)市化，哪確保虛穩(wěn)定修運行曲，6月，膀提供虛初步采業(yè)務摸產(chǎn)品拿，開坑展云鉆南電言網(wǎng)的雞雷電掙預警葡。第三都階段秤：20饅14年7－12月；鴿閃電侄的多蘿普勒誼雷達矮識別渡指標呀檢驗灑評估泉和路項徑預披報產(chǎn)乖品檢旱驗評驢估，踢開展勤運行毫試驗燃，優(yōu)險化完掘善電妨網(wǎng)雷避電預蘋警模披型，賠初步臣撰寫魂技術(shù)畏文檔錄材料竭。第四跡階段玩：20奸15年1月-1平2月，橫系統(tǒng)削開發(fā)啊，建餡設雷發(fā)電預殺警平扶臺，溪將氣鋼象數(shù)雁據(jù)及礦氣象飯數(shù)據(jù)收引入柳平臺尿；雷計電探麥測數(shù)老據(jù)統(tǒng)在一接乘口方投案制司定與慶開發(fā)概。第五旋階段厭：20昏16年5-穿12月，帆移動坑終端仔雷電濁預警耀平臺廣的研米究與拍開發(fā)血，大行氣電賞場儀咐購買惠，系訴統(tǒng)接瀉入。一項目廢背景隨和意獲義二聞項目等目標蹈及歷潤程三奇項目貞技術(shù)弄研究目錄四射項目衡建設師應用五學項目蠅成果二、膠項目較建設雄思路-研究您點間恥的關(guān)總聯(lián)（咽研究眨的目窯的）電網(wǎng)預警技術(shù)研究及預警系統(tǒng)開發(fā)電網(wǎng)預警技術(shù)研究低緯高原地區(qū)雷電發(fā)生、發(fā)展物理過程和機理研究基于多普勒雷達雷電數(shù)據(jù)的雷擊綜合預警模型研究基于GIS平臺的輸電線路預警方案實施研究雷電預警精確度的研究云南電網(wǎng)雷電綜合預警方案的研究電網(wǎng)預警系統(tǒng)開發(fā)構(gòu)建基于統(tǒng)一平臺的各類雷電因素數(shù)據(jù)整合接口的研究雷電預測預警系統(tǒng)平臺選點部署實施研究雷電監(jiān)測預警系統(tǒng)綜合應用平臺的研究開發(fā)二、答電網(wǎng)辱預警倆技術(shù)助研究-技術(shù)跳路線勇（研銜究的稿一個籍部分盈）三、黨電網(wǎng)隨預警不技術(shù)寺研究雷暴原識別滴指標莊研究雷達估資料登：云應南省C波段樣多普有勒天鳳氣雷劑達觀瓜測資幻玉料（連巷續(xù)）地閃名資料芳：云南湯閃電定位掩網(wǎng)觀駱測資孔料（連姓續(xù)）探空鼻資料面：云穿南省5個探空閘站的跳探空趁資料（08時，20時）雷暴歲識別仇指標斃研究（1）30豪dB糊Z的雷竿達回排波強鼻度發(fā)杠展到-1譯0℃等琴溫線濃高度國是雷鼻暴云慨首次歷地閃僻發(fā)生羞最好禽的預壟警指價標。（2）VI樓L與地糖閃頻吹數(shù)相葬關(guān)性發(fā)較差掠，特旺別是梳從兩尋者疊啟加來墊看，幫最大盤垂直碗液態(tài)渴水含午量不降能預此警地額閃的線發(fā)生磚區(qū)域視。（3）無衫論從懷時間艇和空傲間演俊變來坦看，嫂地閃繭頻數(shù)垃與大威于30塞dB澇Z雷達狀回波竹面積射的變園化具石有一圖定的厚相關(guān)幣性，劍其中-1波0℃等訴高平說面上鑼大于30移dB縮慧Z的回問波面款積變霞化和艱地閃異頻數(shù)縱演變徹存在找線性茫相關(guān)星。4）單單羊體雷怠暴發(fā)城展迅告速，搖生消猶過程漂較短才；多牢單體錢雷暴駛存在呼多個浴對流旬單體花的生晶消以斃及相副互作導用，過導致絞多單懷體雷貓暴持薦續(xù)時澤間長渾和地副閃活迫動劇瘡烈；鞠超級拋單體潤易產(chǎn)漂生強稻烈和驢持久鬼的強煎對流莖雷暴拒天氣親和雷帖電活臟動；獵颮線算是線茄性排域列的判多單童體雷冰暴，盲對流滅雷暴道單體垂更具攔有組哈織性解，雷然暴天臂氣更竄加強拍烈，捐往往統(tǒng)產(chǎn)生峽較長努的雷周電活揉動和建雷擊營災害墓。（5）強盛艘的上辱升氣綿流利羽于雷蛋暴內(nèi)責荷電旁的產(chǎn)炎生，賭地閃積頻數(shù)斷與-1門0℃、-2袋0℃層撿結(jié)高關(guān)度上晚的回付波強兆度及與強回祖波高旁度和辨回波哈頂高辦等雷隆達回冬波因牙子具猾有較臟好相發(fā)關(guān)性織，監(jiān)返測雷艙達回勞波特剝征指每標的閑演變托可以蟻較好須地預吳測中悔尺度叔對流介系統(tǒng)啦地閃僵的發(fā)制生和丟頻數(shù)妨變化。三、嶼電網(wǎng)誦預警攜技術(shù)吩研究雷暴使云團辜移動府路徑辜外推座技術(shù)幟研究雷暴早云團拴的移桑動是嶄平流目和傳棚播共供同作球用了享結(jié)果集，通頭過引部入TI紛TA騙N和TR館EC矢量吸場（萍二維幻玉徑向得風場蜻）算樣法，加在強梢風暴諷的識甩別、顯追蹤釣路徑哥預報叼和雷毅暴云著團移背動在診傳播情方面貫的信僚息等汗提供醋有力缺的技艇術(shù)支愧撐，西提高曬了最焰終的合雷電落的預槍報精轉(zhuǎn)準度豈。三、看電網(wǎng)劍預警攜技術(shù)駱研究雷暴池云團銀外推價預報搏效果剛檢驗毅評估三、諒電網(wǎng)驗預警挎技術(shù)斷研究為評臥估本恢項目嫌中雷停暴云制團路蛾徑預蕩報方怖法的猴準確穗性，穴項目區(qū)組對20濟15年5-茂9月所職有天暴氣雷堆達回沫波（欄約26萬個何文件,5棋46甩0G數(shù)據(jù)魂量）量進行巧了實畫況和想外推15和30分鐘吐預報劈燕的對爬照評娃估，挎并采鞭用天哀氣預拌報效界果檢衡驗的TS評分淋方法加進行堆評價多普便勒天吹氣雷筍達三啞維組是網(wǎng)技主術(shù)研搭究三、叮電網(wǎng)醫(yī)預警忘技術(shù)掠研究在本邀項目書中，夸為了春對云牛南全嗽省范浮圍內(nèi)叨的強唐對流愚天氣夫進行及有效軍的監(jiān)慘測、趟追蹤代和預憲警，洋并在還此基安礎上學研究罩開發(fā)請相應陽的雷塑電預夸警產(chǎn)防品，滾需要拔使用層已建廢成的努昆明梳、昭僻通、兵文山勝、普條洱、卵麗江介、大玩理、爹德宏晃等已呀投入蝕業(yè)務直運行昂多普夸勒天涼氣雷止達和忘正在沫建設南的臨厭滄、魚曲靖輩多普冊勒天凈氣雷熔達采濃集的滾實時鴿立體慘掃描超資料賣進行界三維笨組網(wǎng)責拼圖花，并便使用撓三維箏拼圖肝數(shù)據(jù)秒作為賺輸入絞數(shù)據(jù)等，進席行雷則電區(qū)樓域識室別及露路徑勇追蹤雹的計內(nèi)算。單站多普勒天氣雷達反射率因子插入單站格點化采用最近鄰居法和線性內(nèi)插法多個交叉重疊采用距離指數(shù)權(quán)重平均法多普鵲勒天戀氣雷點達三殼維組悲網(wǎng)技加術(shù)研遭究三、夠電網(wǎng)珍預警吳技術(shù)姓研究在監(jiān)聰測圖1為系問統(tǒng)位眨于滇忙中北賓部時家切線望系統(tǒng)棕完整眉的輪教廓，體并可妖以清撞晰的胞看出害切變諒線系飄統(tǒng)不盯同位屈置對護流的腔發(fā)展轉(zhuǎn)情況督，為肉制作廉精細兄化預差警和形應急植處置馳提供魂了重很要信蛛息，昂規(guī)避連了長堤期以切來短拘期天柜氣預亮報按戶天氣默系統(tǒng)作預報策，無萄法區(qū)塵分系舟統(tǒng)不蜜同部禁位的壁發(fā)展叼強弱析的差廊異，物圖2為系纖統(tǒng)南芽移至抹滇南戴減弱丙消散瞧時的抄特征駛，通算過三晃維組回網(wǎng)拼前圖技部術(shù)，跨有效爭了優(yōu)卡化了疤監(jiān)控母責任奇區(qū)。圖1圖2雷電善綜合牛預警策技術(shù)銷研究三、璃電網(wǎng)脫預警陸技術(shù)馳研究針對蹈云南崇特定添的地屆理特河點，后單一乘的預均警方婦式容捐易存升在覆角蓋范剃圍不雅足及四預警暢不夠顛準確浴的情御況，胡通過助雷電餃定位梯監(jiān)測術(shù)結(jié)合恭氣象仁多普孟勒雷謀達、暈大氣估電場臉儀綜防合預坊警的劈燕方式潔，可駁以提肥高雷已電預敘警的耗及時菌性、蹈準確幼性和搭范圍啦性。氣象多普勒雷達大氣電場儀雷電定位監(jiān)測雷電預警利用引電場奴時間慨序列嘴的地紫閃發(fā)壟生前野電場業(yè)頻繁嘆調(diào)動紋特征護來探盲測雷握云電瘦場，句避免哈基于盯大氣菊電場漆閥值既報警馳誤報咳較多禿的問棍題，丸然后幫在結(jié)舞合雷矮電定殼位系川統(tǒng)的貸信息敏最終柿確認堤雷電榆預警泥等級倡，進膠行雷昆電預越測雷電完綜合娃預警泰技術(shù)課研究氣象預警氣象雷電15分鐘預警氣象雷電30分鐘預警大氣電場儀實時監(jiān)測10min大氣電場場強累加計算場強判斷是否雷云電場接近雷電定位雷電精確定位監(jiān)測雷電預警生成滑雷電暑預警笛結(jié)果雷電括綜合嚴預警朝臨界存值預警方式預警等級預警臨界值實現(xiàn)功能雷電預警紅預測時間段內(nèi)25km范圍有20個雷電省、市地區(qū)型雷電活動預警橙預測時間段內(nèi)25km范圍有10個雷電黃預測時間段內(nèi)25km范圍有5個雷電或預警傳感站報警電網(wǎng)梯雷電亂預警鋼方式影實現(xiàn)落研究通過欠格點柳化數(shù)活據(jù)，厭將預復警數(shù)融據(jù)與飄電網(wǎng)談數(shù)據(jù)伏進行旋關(guān)聯(lián)濕，進扭而對途電網(wǎng)收相關(guān)盡設備胸開展修雷電小預警最預報賓服務拋。三、們電網(wǎng)源預警桶技術(shù)桌研究So風ft留wa輕re憑D門iv程is湖io跟n囑@搜YE掙P(guān)R找I24通過役選取籍某時毛刻的助雷電彎預警卸數(shù)據(jù)旺與雷桶電定行位數(shù)任據(jù)；撕選取錫區(qū)域宜對雷她電預遮警數(shù)面據(jù)與縫雷電帝定位爛數(shù)據(jù)甲進行振網(wǎng)格租劃分盲，獲雕得雷降電預佳警與大雷電雀定位陡數(shù)據(jù)走中雷礎電流橋幅值草矩陣丈與雷退電次蜂數(shù)矩莖陣；腳通過嗽R語密言計亡算雷縮慧電預邪警與費雷電倆定位循兩套用數(shù)據(jù)跳間關(guān)遷于雷閘電流短幅值惹、雷捐電次訂數(shù)矩肺陣的涉相關(guān)鴨系數(shù)辦，并箏基于蟲相關(guān)罰系數(shù)遞對同吃一地槽區(qū)的捕下一帖時刻終預警治數(shù)據(jù)澇進行訂修正厭，修闖正后緊的雷揉電預去警數(shù)息據(jù)與星雷電隔定位咬數(shù)據(jù)喚更加畝接近朽，實退現(xiàn)通肉過雷沫電定筐位數(shù)丸據(jù)提府升雷倘電預意警數(shù)這據(jù)準島確度璃的目葛的。三、共電網(wǎng)磁預警蠻技術(shù)站研究雷電吧數(shù)據(jù)森對比蕩研究戚及算惰法修慕正研旱究四、腸研究畢成果實現(xiàn)懲雷電志定位沃監(jiān)測上、多速普勒廢雷達喘衛(wèi)星綁云圖布等數(shù)線據(jù)接號入和風綜合將預警利分析練的，護建設漂了電塊網(wǎng)雷豎電臨勇近預嫁警系羊統(tǒng)，驕實現(xiàn)10欺mi荷n以內(nèi)著的高訂精度姥臨近伶預警炕，以啊及30緩mi聽n內(nèi)的煎常規(guī)謊精度瞧臨近狐預警林，開腐展雷翅電預選警綜疤合平灣臺的維應用歉。一項目閃背景本和意臥義二邊項目卡目標壺及歷屠程三浴項目坊技術(shù)櫻研究目錄四肌項目礙建設給應用五勺項目嚼成果四、舊電網(wǎng)規(guī)預警窄系統(tǒng)菌開發(fā)-系統(tǒng)苗定位四、李電網(wǎng)朽預警茄系統(tǒng)勉開發(fā)-軟硬迫件架繡構(gòu)29四、趣電網(wǎng)受預警董系統(tǒng)偏開發(fā)-系統(tǒng)線架構(gòu)雷電瘦預警雷電利定位大氣寒電場慨儀多普乓勒雷價達預晝警數(shù)邪據(jù)、喊雷電澤監(jiān)測案系統(tǒng)脂定位炮數(shù)據(jù)候、大畜氣電藍場儀她監(jiān)測但三種鈔數(shù)據(jù)朝在地鹿圖顯迎示效萄果。四、欠電網(wǎng)講預警可系統(tǒng)跨開發(fā)-雷電亡預警漸、定覺位、監(jiān)大氣巨電場盯儀服務輔端通幅過.N錢ET技術(shù)茶，承價載各闊類監(jiān)汁測數(shù)濤據(jù)與紅預警竄數(shù)據(jù)嶼的展然現(xiàn)，丙并將述數(shù)據(jù)挎提供饒給PC機和劃移動生終端驅(qū)，為侮各類稿用戶輔提供魔直觀錯、準堵確的瘦數(shù)據(jù)維服務岔?，F(xiàn)有從各平骨臺的宅雷電鈴數(shù)據(jù)稅存在辯數(shù)據(jù)糟復用摟性差收，各宮類數(shù)殘據(jù)格主式無妄法統(tǒng)剝一，腔無法哥集中浸查詢濕某一聯(lián)歷史疑區(qū)間誘的所溝有數(shù)洪據(jù)。膚因此疫，開漸展整懶合數(shù)擦據(jù)接莖口的煌研究桶與建螺設，竊能夠峽對進嗎行各老類數(shù)肺據(jù)源釋的數(shù)啦據(jù)進康行整例合，譽并提籌供規(guī)扒范的勵數(shù)據(jù)掘接口捆供其紗它平腰臺調(diào)目用，坡同時回提供雜高效沉率的還數(shù)據(jù)隨檢索瞞與統(tǒng)帽計分代析服甘務。四、訪電網(wǎng)產(chǎn)預警等系統(tǒng)里開發(fā)-接口貴技術(shù)淋研究寶及服柄務端系軟件禁的開賺發(fā)針對閃電網(wǎng)蒸系統(tǒng)梳的輸射電線混路，躲提出竟一種慎基于蔬歷史坦雷電牢定位霧和電霧網(wǎng)跳殲閘數(shù)私據(jù)關(guān)圾聯(lián)性接研究蹲的評禁估方臂法。勵通過看研究駕歷史涌雷電榜定位曲數(shù)據(jù)糕，我?guī)兛蔂恳缘镁鲈搨鞯貐^(qū)場歷史憶雷電脆預測陡的準廚確度綁。在雷欺電預伶警發(fā)舍布時之，我肝們可世以結(jié)漫合歷味史跳疤閘數(shù)扔據(jù)以湯及歷歷史雷獄電預右測準墓確度越，計智算出睛雷電鑰發(fā)生脈時該忘地區(qū)場的跳爪閘率栽，從燈而實逐現(xiàn)對渴雷電梨