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申请/专利权人：浙江省气象科学研究所

摘要：本发明公开了近海区域架空输电线路强风精细化分析方法，属于近海区域架空输电线路技术领域。现有的数学拟合方法无法准确反映风速衰竭趋势在离岸一定距离后变得缓慢这一现象；不能对近海岸区域风速的衰竭特征进行准确描述。本发明通过建立风速离岸衰减数学拟合模型，基于动力学机理分析推导，综合运用统计分析、数学拟合，获取的风速随离岸距离衰竭的数学解析式及其简化的幂数律拟合方法；能够准确描述风速衰竭趋势在离岸一定距离后变得缓慢这一现象；实现近海区域架空输电线路强风精细化分析计算，进而能为该区域内架空输电线路的设计风速取值提供有效参考；进而对电网设施气象防灾减灾方面，提供科学翔实的数据说明与实际运行维护决策参考服务。

主权项：1.近海区域架空输电线路强风精细化分析方法，其特征在于，包括：第一步，获取至少一个区域内，若干采样周期的风速数据；第二步，建立离岸距离模型，计算目标区域的离岸距离；第三步，建立风速离岸衰减数学拟合模型；基于动力学机理分析推导，综合运用统计分析、数学拟合，获取的风速随离岸距离衰竭的数学解析式及其简化的幂数律拟合方法；第四步，根据风速离岸衰减数学拟合模型，计算目标区域的风速；所述风速离岸衰减数学拟合模型：从经典的内边界层发展过程及相应的内边界层厚度、近地面摩擦速度、粗糙度系数描述方程出发，推导获取风速离岸衰减数学解析式，并针对业务应用的需求，进一步结合量纲分析获取数学拟合表达式，并通过参数枚举分组计算，分别验算了各中间过程，即风速衰竭表达随边界层厚度、离岸距离的幂数律拟合式的合理性，及其各参数展现中的中间内在联系与关联特征；所述风速离岸衰减数学拟合模型，包括离岸流向岸流衰减计算公式，其具体包括以下内容：步骤一，运用线性拟合获取幂数律拟合中的常数项，步骤二，运用幂数律拟合获取衰减系数项；在中等风速条件下，即风速3-10ms，衰减系数随风速增加而增加，且离岸流衰减低于向岸流的情形；在更高风速条件下，运用该方法获取相应的数学描述参数，并结合离岸距离进行评估计算；所述向岸流衰减计算公式如下： ； 其中，，为运用数学拟合获取的两个常数项，为向岸流情况下入流界面处离地10米高的风速，x为距离两种不同下底面交界处的距离，单位为米，为离开交界处向陆地延伸距离为x处离地10米高的风速，为距离界面x处的内边界层厚度，单位为米，称之为衰减系数，表征风速随边界层厚度衰减的快慢程度；其中：运用的中间参数计算公式如下： ，分别为入流界面前后的动力粗糙度长度，单位为米，为两者比值的对数值； 与的关联通过粗糙度与b值的组合序列来展示；两者 ，为数学拟合参数；于是给定一个（，b）的组合获得一组（a1，b1），通过粗糙度与b值的不同组合计算，获得相应的（a1，b1）数据序列；给定一个值时，两个参数a1与b1根据b的变化呈现高线性关联，其线性表达式的参数组随变化；于是在数学表达上用的幂数律拟合来实现，即： 由，获得： 其中为冯卡门常数，取值0.35-0.4之间；采用近似量纲分析方法，当x较大的时候，近似认为 于是，通过数学拟合实现；日最大风速衰竭计算公式为： ；对于上式，两边取对数获取如下表达式 ，为运用上式进行数学拟合时的常数项，其中的数值，用线性拟合结果中的常数项来近似替代。

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