一種污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)輸電線路技術領域，具體是一種污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法。
【背景技術】
[0002] 電網(wǎng)污區(qū)分布圖是對輸電線路污穢分布的模擬和表達，能在一定程度上真實反映 線路積污情況，是指導輸變電設備外絕緣設計與配置的基本依據(jù)，對電力生產(chǎn)、運行維護具 有一定的指導作用，能夠增強電網(wǎng)抵御污閃事故的能力，有利于電網(wǎng)防災減災工作的開展。 污區(qū)分布圖是否科學準確將直接關系到電網(wǎng)設計運維工作的開展。
[0003] 現(xiàn)有污區(qū)分布圖準確性驗證方法僅僅是電力相關人員憑借人工經(jīng)驗對污區(qū)分布 圖進行校驗。這種方法受人為主觀因素影響較大，容易產(chǎn)生誤差，并且缺少系統(tǒng)化、流程化 的方法，難于控制校驗的正確性，對污區(qū)分布圖的驗證作用不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的為了克服以上技術不足，提供一種污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，即 基于現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)、現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)、污穢在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)進行電網(wǎng)污區(qū) 分布圖準確性的驗證，為輸電線路防污工作開展提供有效的指導依據(jù)。
[0005] 本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] -種污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，其特征在于包括如下步驟：
[0007] (1)選取驗證區(qū)域；所述驗證區(qū)域的選擇原則為：處于重污區(qū)的特殊區(qū)段線路或 有重要交叉跨越線路的地區(qū)，尤其是特高壓交直流、三峽外送通道及五大直流線路特殊區(qū) 段區(qū)域；
[0008] (2)收集所述驗證區(qū)域的現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)、現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)、污穢在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、人 工現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)；
[0009] (3)根據(jù)收集到的現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)，采用頻次法統(tǒng)計所述驗證區(qū)域的主導風向； [0010] (4)確定污染源影響半徑和污染源的污穢等級：以圓形區(qū)域來近似表達污染源的 區(qū)域，根據(jù)收集到的現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)，將污染源的實際面積換算為半徑為R的圓形區(qū)域，所 述污染源影響半徑等于污染源區(qū)域半徑R加上500m或1000m，其中，500m范圍內(nèi)的污穢等 級為e級，1000 m范圍內(nèi)的污穢等級為d級；
[0011] (5)繪制主導風向下的污源污穢分布：將污染源中心點往主導風向偏移 R/2+250m，并以此點為中心，采用GIS橢圓繪制工具繪制長半軸為3R/2+750m，短半軸為 R+500m的污源e級污穢分布；根據(jù)所繪制的e級污穢分布，采用GIS緩沖分析繪制污源d級 污穢分布，并通過GIS的擦除分析法去除掉污源d級污穢分布上與污源e級污穢分布的重 復，再將污源e級污穢分布與去掉重復的污源d級污穢分布合并；
[0012] (6)計算現(xiàn)場絕緣子的等值鹽密及灰密，并換算為污穢等級；
[0013] (7)繪制現(xiàn)場絕緣子污穢分布；
[0014] (8)融合污源污穢分布和絕緣子污穢分布，得到驗證區(qū)域污穢分布：將步驟（5)獲 得的污源污穢分布圖層和步驟（7)獲得的絕緣子污穢分布圖層，按照污穢等級提取出相同 等級的要素，采用合并工具將相同等級要素進行合并，然后采用融合工具將相同等級相鄰 要素融合為一個要素，最后采用擦除工具，以同一位置保留高等級去除低等級的原則，去除 掉各污穢等級的重復區(qū)域，再將其進行合并，即為驗證區(qū)域污穢分布；
[0015] (9)將驗證區(qū)域污穢分布與污區(qū)分布圖進行對比分析，驗證污區(qū)分布圖的準確性。
[0016] 如上所述的污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，步驟（2)中所述現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)包括時 間、10分鐘最大風速、10分鐘最大風速風向；所述現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)是指驗證區(qū)域周圍2公里 范圍內(nèi)的化工、金屬冶煉、水泥廠、煉焦廠等的工業(yè)污源，包括這些工業(yè)污源的位置、面積， 所述現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)包括時間、中心點經(jīng)度、中心點煒度、面積、污染源類型；所述污穢在線 監(jiān)測數(shù)據(jù)包括時間、經(jīng)度、煒度、監(jiān)測設備編號、鹽密、灰密；所述人工現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)包括時 間、經(jīng)度、煒度、絕緣子型號、鹽密、灰密。
[0017] 如上所述的污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，步驟（3)中根據(jù)收集到的現(xiàn)場氣象數(shù) 據(jù)，采用頻次法統(tǒng)計驗證區(qū)域的主導風向具體步驟為：處理收集到的現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)，統(tǒng)計最 近一年內(nèi)10分鐘最大風速在16個風向出現(xiàn)的頻次，頻次最高的風向即為主導風向。具體 實現(xiàn)時可在Excel中，采用C0UNTIF函數(shù)統(tǒng)計16個風向的頻次值，頻次最高者即為主導風 向。
[0018] 如上所述的污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，步驟(6)中計算現(xiàn)場絕緣子的等值鹽密 及灰密具體為：將污穢在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，導入到Excel中，記錄污穢在線 設備監(jiān)測的最新的鹽密值和灰密值數(shù)據(jù)和人工試驗測得的鹽密值和灰密值，取兩者平均值 作為現(xiàn)場絕緣子的等值鹽密和灰密；
[0019] 將現(xiàn)場絕緣子的等值鹽密和灰密換算為污穢等級具體換算原則為：如果是普通型 絕緣子，鹽密值P < 0. 025,污穢等級為a級，鹽密值0. 025 < P < 0. 05,污穢等級為b級， 鹽密值0. 05 < P < 0. 1，污穢等級為c級，鹽密值0.1 < P < 0. 25,污穢等級為d級，鹽 密值P > 0. 25,污穢等級為e級；如果是雙傘形絕緣子，鹽密值P < 0. 02,污穢等級為a 級，鹽密值0. 02 < P < 0. 04,污穢等級為b級，鹽密值0. 04 < P < 0. 08,污穢等級為c 級，鹽密值0. 08 < P < 0. 2,污穢等級為d級，鹽密值P > 0. 2,污穢等級為e級。
[0020] 如上所述的污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，步驟（7)繪制現(xiàn)場絕緣子污穢分布具體 為：將上述Excel導入ArcMap中，X為絕緣子所在桿塔的經(jīng)度、Y為絕緣子所在桿塔的煒度， 生成相應的點圖層，采用GIS緩沖分析工具，輸入半徑2000m，生成絕緣子污穢分布圖層。
[0021] 如上所述的污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，步驟（9)具體為：將驗證區(qū)域污穢分布 圖層和污區(qū)分布圖同時加載入ArcMap中，對比兩者同一位置的污穢等級是否一致。
[0022] 如上所述的污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法，步驟（9)之后還包括步驟：采用疊加工 具，統(tǒng)計兩者不一致區(qū)域的形狀和面積。
[0023] 本發(fā)明具有下列有益效果：1、提出了利用現(xiàn)場數(shù)據(jù)（包括氣象、污染源、在線監(jiān) 測、人工現(xiàn)場試驗等數(shù)據(jù)）進行污區(qū)分布圖準確性校驗的方法；2、具有標準化流程，便于推 廣應用；3、提高污區(qū)分布圖的準確性，增強污區(qū)分布圖的實用性和指導意義。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法的流程示意圖；
[0025] 圖2是污區(qū)分布圖；
[0026] 圖3是采用本發(fā)明方法繪制的驗證區(qū)域污穢分布圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0028] 圖1所示為本發(fā)明污區(qū)分布圖的現(xiàn)場驗證方法的流程示意圖，所述污區(qū)分布圖的 現(xiàn)場驗證方法包括如下步驟：
[0029] (1)選取驗證區(qū)域；
[0030] 驗證區(qū)域選擇原則為：處于重污區(qū)的特殊區(qū)段線路或有重要交叉跨越線路的地 區(qū)，尤其是特高壓交直流、三峽外送通道及五大直流線路特殊區(qū)段區(qū)域。
[0031] (2)收集驗證區(qū)域現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)、現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)、污穢在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工現(xiàn)場 試驗數(shù)據(jù)；所述現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)包括時間、10分鐘最大風速、10分鐘最大風速風向；所述現(xiàn)場 污染源數(shù)據(jù)是指驗證區(qū)域周圍2公里范圍內(nèi)的化工、金屬冶煉、水泥廠、煉焦廠等的工業(yè)污 源，包括這些工業(yè)污源的位置、面積，所述現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)包括時間、中心點經(jīng)度、中心點煒 度、面積、污染源類型；所述污穢在線監(jiān)測數(shù)據(jù)包括時間、經(jīng)度、煒度、監(jiān)測設備編號、鹽密、 灰密；所述人工現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)包括時間、經(jīng)度、煒度、絕緣子型號、鹽密、灰密。
[0032] (3)根據(jù)收集到的現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)，采用頻次法統(tǒng)計驗證區(qū)域的主導風向：處理收 集到的現(xiàn)場氣象數(shù)據(jù)，統(tǒng)計最近一年內(nèi)10分鐘最大風速在16個風向出現(xiàn)的頻次，頻次最高 的風向即為主導風向。具體實現(xiàn)時可在Excel中，采用C0UNTIF函數(shù)統(tǒng)計16個風向的頻次 值，頻次最尚者即為主導風向。
[0033] (4)確定污染源影響半徑和污染源的污穢等級：以圓形區(qū)域來近似表達污染源的 區(qū)域，根據(jù)收集到的現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)，將污染源的實際面積換算為半徑為R的圓形區(qū)域，R 單位為m。因此污染源影響半徑等于污染源區(qū)域半徑R加上500m或1000m，其中，500m范圍 內(nèi)的污穢等級為e級，1000 m范圍內(nèi)的污穢等級為d級。
[0034] (5)繪制主導風向下的污源污穢分布：將污染源中心點往主導風向偏移 R/2+250m，并以此點為中心，采用GIS橢圓繪制工具繪制長半軸為3R/2+750m，短半軸為 R+500m的污源e級污穢分布；根據(jù)所繪制的e級污穢分布，采用GIS緩沖分析（buffer) 繪制污源d級污穢分布，并通過GIS的擦除分析法（Erase)去除掉污源d級污穢分布上與 污源e級污穢分布的重復，再將污源e級污穢分布與去掉重復的污源d級污穢分布合并 (Merge)〇
[0035] 其中繪制污源e級污穢分布的具體步驟為：收集的現(xiàn)場污染源數(shù)據(jù)中記錄了污源 中心點的經(jīng)煒度坐標，將污染源信息記錄在Excel中，X污源中心點經(jīng)度、Y為污源中心點煒 度，R為污源區(qū)域半徑；主導風向的中心角度值Θ，將中心點往Θ方向移動R/2+250m，移動 后的污源中心點坐標X〇, YO采用如下公式計算：

[0038] 在ArcMap中新建一個污源e級分布圖層（e.shp)，添加字段"污穢等級"，打開編 輯器菜單，激活橢圓繪制工具，按A鍵輸入X0, YO坐標值，按D鍵輸入風向中心角度值Θ，