摘 要：按照供电公司需求，结合本单位实际业务，参考其他气象部门对电力公司的服务经验，利用Visual Basic6.0、Access数据库设计开发了供电气象服务系统，最终实现系统化提供有针对性气象信息，以期为电力部门提供预测服务。
关键词：气象服务系统；气象要素实况；气象要素预报；自动站文件
中图分类号：TP311 文献标志码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.022
Design and Application on the Meteorological Service System of Power Supply for Zhangjiakou City
LIU Xingyan
( Meteorological Bureau of Zhangjiakou, Hebei province, ZhangJiakou 075000, China)
【Abstract】In accordance with the needs of the power company, on the basis of the actual business of the unit, after learning the experience of other meteorological departments of power companies, the meteorological service system of power supply is designed by using Visual Basic 6.0 and access database. It can provide the targeted meteorological information systematically and forecasting services for the electricity sector.
【Key words】meteorological service system; meteorological elements live; meteorological elements forecast; automatic station file
0 引言
气象条件的变化，对电力负荷有着明显的影响[1-5]，电力调度单位在向上一级电力部门申请电量指标时，也必须考虑气象条件变化给供电量带来的影响[6] ，为电力部门提供有针对性的专业化气象服务，对电力部门提高用电率、节约能源和实现合理调度有着重要意义[7]。张家口供电气象服务系统，是根据实际工作需要，参考其他气象部门的电力负荷预测经验，结合当地供电公司需求情况开发的气象服务系统。
1 系统简介
图1为供电公司气象服务系统结构框架图。本系统主要利用Visual Basic6.0编程语言作为开发工具，Access作为后台数据库进行设计和开发，再利用画笔、Photoshop等图形处理软件进行界面美化，在Windows Xp操作系统下安装使用。系统主要有3个功能模块：气象要素实况、气象要素预报和相关网站及其它。
2 系统主要功能
2.1 气象要素实况
为供电公司提供的气象要素实况，大部分来自对自动站文件的翻译解码。气象要素识别和解码是按照气象报文编码规则进行气象要素还原的过程[8] ，在实际工作中就是从电报格式编码的数据文件中，有针对性地提取翻译具体需要的气象要素值。
2.1.1 自动站资料定时拷贝
气象要素实况来自自动站，而自动站文件的获取来自省气象局。在程序设计中，设置每天定时从省气象局服务器拷贝自动站文件，且只选取张家口14个代表站的整点时次文件。
2.1.2 天空状况及降水量的获取
通过解码翻译自动站文件，可以获取24个时次降水量及日总降水量，但具体天气现象，需要通过Micaps3.1查看地面天气图来人工辅助获取。例如，从地面天气图查询某日天气现象为“多云转雷阵雨”，再从自动站获取每个时次的降水量以及总降水量，资料才算完整。
2.1.3 气温和相对湿度及其曲线图
气温和相对湿度实况完全来自对自动站文件的解码翻译。气温的实况内容有：日平均气温、日最低气温、日最高气温以及2、5、8、11、14、17、20、23时八个时次的整点气温，日最低和日最高气温要求提取出现时间及持续时长；相对湿度实况内容有：日平均、日最小以及日最大值，最小和最大相对湿度要求提取出现时间及持续时长。图2为相对湿度曲线图。
2.1.4 风向和风速及其曲线图
风向要求获取24小时内出现最多的风向，或者有明显转折两个时间段的风向。例如24小时内有20个时次出现西北风、2个时次出现西风、2个时次出现西南风，那么风向一栏选取24小时内出现最多的风向，填写“西北风”；如果是转折性天气，前18小时西南风占多数，后6小时全部转为西北风，那么风向一栏填写“西南风转西北风”。此项内容除了由程序获取自动站文件，还需辅助人工对风向风速实况图的判断订正。
风速的填写需和风向相对应，如果风向为一个，风速就是24个时次的风速平均；如果风向有转折，风速需填写第一个风向对应风速平均值转为第二个风向对应风速平均值。例如“东南风2级转西北风5级”。图3为怀来2011年5月11日风速曲线及风向图。
在风向图中，空心圆代表测站，短线代表风的来向，按照上北下南、左西右东的地图默认方向，正北、正南、正东和正西分别表示北风、南风、东风和西风。北风和西风之间来向为西北风，西风和南风之间来向为西南风，南风和东风之间来向为东南风，东风和北风之间来向为东北风。
2.2 气象要素预报
电力负荷对不同气象要素的响应不同，对温度的变化最敏感，其次是降水量、相对湿度，冬季与风速也有一定关系[7]。参考其他气象部门对供电气象服务的预报经验，结合当地供电公司需求，目前所做的气象预报内容有：天气现象或天空状况、气温、相对湿度、风向风速预报；每日天气形势分析以及重要天气报告等。
预报内容的制作分五个步骤：从预报报文获取基础预报、经验模式生成部分预报、人工订正、天气形势分析及有无重要天气报告或特殊天气提醒。图4为供电气象要素预报制作流程图。
2.2.1 从预报报文文件获取基础预报
从预报报文获取基础预报，获取内容有：天气现象或天空状况、风力风向、最低气温和最高气温。
报文发送多次时，多份文件中可能会有更正报，在文件内容的第二行末尾会有“CCA”作为更正报文标志。在选取报文文件时，我们首先要考虑选取有“CCA”更正报标志的报文，其次考虑最近生成时间的报文文件。
2.2.2 预报经验模式生成部分预报内容
在原始预报基础上，按一定的经验模式，生成日平均气温和2、5、8、11、14、17、20、23时八个时次的整点气温。
相对湿度预报，需要先从自动站文件获取当日相对湿度实况，再以一定的经验模式生成日平均相对湿度、最大湿度和最小湿度。
2.2.3 对生成的预报进行人工补充或订正
部分预报内容需要预报员人工制作：日最低气温、日最高气温的出现时间及维持时长，以及日最小相对湿度、日最大相对湿度的出现时间和维持时长。
当有冷锋过境、强降水、强对流或高温等明显转折性天气出现，经验模式对各时次的气温订正已不再适合，模式生成的预报内容都需要进行人工订正。
2.2.4 天气形势分析
对近日天气及气候背景做概况，从天气学角度对未来72小时进行天气形势分析，重点描述24小时内主要天气现象、气温、湿度、风向风力等气象要素特点，提供有针对性的专业化气象服务。
2.2.5 重要天气报告或特殊天气提醒
如果未来一周内有强降水、寒潮、高温、强降温、大风、强对流等重要天气过程，发送重要天气报告或者特殊天气提醒。
2.3 其它
2.3.1 用外部控件实现气象要素在Excel文件的写入
供电公司除了需要气象要素曲线图，还需要把气象要素放入一定格式的Excel文件进行统计。在Visual Basic6.0程序设计中，引用外部控件来实现在Excel文件的写入。即插入菜单“工程-部件”中的“Microsoft Excel 97-2003 工作表”，再对这一控件写入一定的程序代码，就可以实现把报文数据翻译编写入excel文件，即避免了工作人员的重复劳动，又使得数据获取更为方便、快捷和准确。
2.3.2 服务器自动站文件缺报时资料的补充
当河北省气象局服务器自动站报文缺失时，需要从其他途径补充自动站资料。如果缺失张家口市区文件，补充资料首选本地自动站Z文件（Z文件为自动站文件的一种，主要记录一个小时内的气象要素）；如果缺失的是其它县级自动站文件，需要从河北省气象局网站的自动站链接查找补充。
3 小 结
供电气象服务系统，是根据当地电力部门需求设计的气象服务软件，投入业务运行6年过程中，不断进行完善和优化。为供电公司发送的有针对性的气象要素实况、气象要素预报以及重要天气报告或特殊天气提醒，不但为电力部门提供了预测服务，还为防灾减灾提供了一定的理论参考。
参考文献
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