面向太空气象风险评估的电力输电基础设施可重复映射方法
地球物理
2026-05-12 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
太空气象风险评估受限于缺乏对电力输电基础设施信息的可获取性，此信息对于对地磁诱导电流(GIC)建模至关重要。 我们提出一种可重复方法，使风险分析师能够收集自身的开源配电站数据。 通过创新的网页浏览器平台进行标注，我们将 OpenStreetMap 配电站位置转换为高分辨率、组件级的电力输电资产映射。 例如，我们通过 Google Earth API 将初始 1,313 个高压(>115 kV)配电站转换为 52,273 个配电站组件，利用低空卫星和街景图像。 大约 41,642 个配电站组件(79.6%)连接到最高配电站电压等级(>345 kV)，可能易受 GIC 影响，其中 7,949 个被识别为变压器。 与 OpenStreetMap 基准相比，该方法提供了关于电压等级、线路容量和配电站配置的详细信息。 我们随后构建了一个针对田纳西谷权威(TVA)区域的地理空间 GIC 网络，将 5 月 2024 年的结果与 UIUC150 人造网络以及 13 个监测设备测量的地面 GIC 进行比较。 重要的是，两种开源网络对 95 百分位峰值地面 GIC 值相差不足 4%，且建模的时间序列广泛捕捉到暴 storm 在监测点处的时序形态。 该方法在无需接触运营商数据的情况下，为空间上显式的 GIC 筛查和区域预警提供了前景。
关键词
引用
@article{arxiv.2412.17685,
title = {A Reproducible Method for Mapping Electricity Transmission Infrastructure for Space Weather Risk Assessment},
author = {Edward J. Oughton and Evan Alexander Peters and Dennies Bor and Noah Rivera and C. Trevor Gaunt and Robert Weigel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17685},
year = {2026}
}