強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)應(yīng)對(duì)極端天氣對(duì)電網(wǎng)的影響

摘 要：隨著全球氣候變化的加劇，各地極端天氣狀況頻發(fā)，引發(fā)的自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)等社會(huì)基層設(shè)施造成嚴(yán)重影響。雖然電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)不斷進(jìn)步，但在極端天氣引發(fā)的自然災(zāi)害面前，也顯得十分脆弱。作者探討了極端天氣威脅下電網(wǎng)建設(shè)的幾點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施，與同行交流學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：極端天氣；電網(wǎng)；加強(qiáng)；建設(shè)

1 極端天氣對(duì)電網(wǎng)的影響

1.1 強(qiáng)降雨造成的洪災(zāi)對(duì)電網(wǎng)的影響

今年7月份湖北省大部分地區(qū)面臨了強(qiáng)降雨帶來(lái)的洪澇災(zāi)害，電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施受損嚴(yán)重，無(wú)數(shù)條電力線路跳閘、配電變壓器燒損。強(qiáng)降雨在山區(qū)還引發(fā)了山洪、山體滑坡、泥石流等次災(zāi)害，直接沖擊了某些線路塔桿，造成倒桿；此外，城市發(fā)生內(nèi)澇，積水浸泡了地面或地下變電站、環(huán)網(wǎng)柜、開(kāi)關(guān)站等電力設(shè)施，出現(xiàn)跳閘、閃絡(luò)、短路等故障。強(qiáng)降雨嚴(yán)重危害了本地區(qū)電網(wǎng)的正常運(yùn)行，特別是低壓配網(wǎng)電力設(shè)施嚴(yán)重受損、廣大居民用戶停電，暴露出公司在配網(wǎng)建設(shè)和安全基礎(chǔ)管理中還存在薄弱環(huán)節(jié)。雖然各地供電公司均在這次的強(qiáng)降雨災(zāi)害過(guò)程中響應(yīng)多次的應(yīng)急方案，搶修活動(dòng)花費(fèi)了大量的人力物力，卻也多次受阻。

1.2 高溫?zé)崂藢?duì)電網(wǎng)的影響

在今年夏季高溫中，湖北電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)最大負(fù)荷連續(xù)創(chuàng)新高。雖然省公司調(diào)控中心不斷落實(shí)迎峰度夏各項(xiàng)工作要求，做好了運(yùn)行方式安排、負(fù)荷預(yù)測(cè)及電力電量平衡，加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)控和故障搶修指揮，統(tǒng)籌調(diào)配水火風(fēng)發(fā)電資源，及時(shí)完善修訂調(diào)度事故處置預(yù)案，全力確保迎峰度夏期間湖北電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)可靠供電，但除了電網(wǎng)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，異常的高溫?zé)崂藢?duì)電網(wǎng)的影響也十分嚴(yán)重，持續(xù)的高溫?zé)崂藭?huì)給電網(wǎng)造成電源性缺電，使供電公司不得不采取輪流拉閘限電。且在高溫?zé)崂艘u擊及電網(wǎng)高負(fù)荷運(yùn)行下，電網(wǎng)線路會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱、跳閘，常見(jiàn)出現(xiàn)絕緣層融化燒斷，配變溢油或燒壞等。

1.3 冰雪高寒對(duì)電網(wǎng)的影響

冰雪高寒天氣對(duì)電網(wǎng)的影響主要出現(xiàn)在輸電線路部分。暴露在自然環(huán)境中的長(zhǎng)距離輸電線路在寒凍季節(jié)常出現(xiàn)覆冰過(guò)重，部分塔桿會(huì)出現(xiàn)滿應(yīng)力臨界受力狀態(tài)，發(fā)生桿塔變形甚至斷桿。另外，導(dǎo)地線覆冰后產(chǎn)生的應(yīng)力超出導(dǎo)地線固有的破斷能力，造成導(dǎo)地線發(fā)生斷線等等，此外，線路通道旁的高大樹(shù)木可能在冰雪的重壓下倒向線路，造成線路跳閘或是拉脫導(dǎo)線等。

1.4 強(qiáng)風(fēng)對(duì)電網(wǎng)的影響

我國(guó)東南沿海地區(qū)每年遭遇了臺(tái)風(fēng)的侵?jǐn)_，電力設(shè)施常常被嚴(yán)重破壞，雖然在內(nèi)陸中部臺(tái)風(fēng)不易到達(dá)，但引起強(qiáng)風(fēng)天氣也時(shí)有發(fā)生。強(qiáng)風(fēng)天氣時(shí)，電網(wǎng)的輸電線路轉(zhuǎn)角、耐張桿塔上的跳線以及變電站在構(gòu)架上的設(shè)備引流線跳線，可能因強(qiáng)風(fēng)的吹刮而搖晃，原本弧垂過(guò)大或固定不夠牢固的跳線，在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)作用下易發(fā)生偏向.使其與桿塔、橫擔(dān)或構(gòu)架的電氣距離不足，產(chǎn)生放電。另外，強(qiáng)風(fēng)天氣時(shí)避雷器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等變電設(shè)備，由于線火靠單螺栓來(lái)緊固或螺栓缺少相關(guān)防松措施且引線較長(zhǎng)，設(shè)備線夾固定螺母在長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)風(fēng)吹刮中容易松脫，對(duì)附近一定范圍內(nèi)的構(gòu)件或設(shè)備放電。

2 面對(duì)極端天氣如何強(qiáng)化電網(wǎng)建設(shè)

2.1 不斷創(chuàng)新防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)

隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，在極端天氣面前，電力工作者們也在不斷進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的嘗試，不斷應(yīng)用先進(jìn)、可靠的高新技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)提高電網(wǎng)的災(zāi)害自我防御能力，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，在重要的線路桿塔上安裝更加智能且能夠采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)的傳感器，風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)GSM或 CDMA實(shí)時(shí)傳送到數(shù)據(jù)中。

2.2 電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時(shí)提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

隨著全球氣候變化的急劇發(fā)展，每年各地極端天氣發(fā)生頻率越來(lái)越高，持續(xù)時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)。因極端天氣對(duì)電網(wǎng)的損毀越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)于供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，在易發(fā)生極端天氣的區(qū)域提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)十分必要。如在我省西部地區(qū)，山區(qū)多見(jiàn)，這些地區(qū)易發(fā)生寒凍覆冰、強(qiáng)降雨時(shí)發(fā)生泥石流等等，這些地區(qū)地形差異大，電網(wǎng)輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)在高差、檔距變化范圍較大的區(qū)域應(yīng)增設(shè)耐張桿，而同樣條件下的直線桿處，也應(yīng)增設(shè)拉線，防止因強(qiáng)風(fēng)或強(qiáng)降雨引發(fā)的倒桿甚至大范圍倒桿，將可能發(fā)生的災(zāi)害損失減至最小，降低搶修、恢復(fù)線路難度。同時(shí)可適當(dāng)提高桿塔、導(dǎo)線、拉線、橫擔(dān)使用等級(jí)和規(guī)格，增加砼桿、拉線角度及坑深，必要時(shí)加裝撐腳、連板等。在易發(fā)生極端天氣區(qū)域，應(yīng)加大設(shè)計(jì)鐵塔的安全強(qiáng)度，避免在強(qiáng)風(fēng)或者寒凍覆冰太大線路或塔桿不堪重負(fù)導(dǎo)致倒塌。此外，在強(qiáng)降雨時(shí)易發(fā)生洪澇的區(qū)域或是易發(fā)生強(qiáng)風(fēng)天氣的區(qū)域均應(yīng)提高電網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，目前的變電所雖已按50年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，但在重要的樞紐變電站應(yīng)按百年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。在輸電線路鐵塔防強(qiáng)風(fēng)設(shè)計(jì)上，面對(duì)近年來(lái)頻發(fā)的強(qiáng)風(fēng)天氣，也應(yīng)提高鐵塔抗風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)風(fēng)速可考慮50年的重現(xiàn)周期。

2.3 加強(qiáng)極端天氣仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

極端天氣仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)利用，有利于通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型分析各種極端天氣對(duì)電力設(shè)施的造成的損害，得出各種條件下電力線路、設(shè)備的故障概率，以便較好地評(píng)估極端天氣對(duì)于電網(wǎng)的影響，為制定預(yù)防和搶修提供數(shù)據(jù)支持。國(guó)家科技支撐計(jì)劃“中國(guó)主要極端天氣氣候事件及重大氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、檢測(cè)和預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，已通過(guò)針對(duì)中國(guó)干旱、洪澇、高溫?zé)崂恕⒌蜏亍⑴_(tái)風(fēng)等五種極端天氣氣候事件開(kāi)展科技攻關(guān)，深入研究近百年來(lái)中國(guó)極端天氣氣候事件的發(fā)生規(guī)律，以及全球變暖背景下極端天氣氣候事件發(fā)生頻率、強(qiáng)度變化的成因和形成機(jī)理，進(jìn)一步完善極端天氣氣候事件監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，為中國(guó)各級(jí)政府和各行業(yè)應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害的決策、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和科學(xué)管理提供及時(shí)、準(zhǔn)確的科技支撐和服務(wù)保障，但在電網(wǎng)運(yùn)用中還需不斷研究與創(chuàng)新。電網(wǎng)極端天氣仿真系統(tǒng)，需通過(guò)預(yù)先采集氣象、自然災(zāi)害數(shù)據(jù)、地形和環(huán)境等數(shù)據(jù)，及歷史災(zāi)后電力設(shè)施的故障數(shù)據(jù)，存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在進(jìn)行極端天氣模擬。近年來(lái)，湖北省電力公司正不斷完善電網(wǎng)極端天氣區(qū)劃圖智能繪制系統(tǒng)的建設(shè)，在電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)中意義重大，在未來(lái)會(huì)進(jìn)一步普及應(yīng)用并完善。

2.4 加強(qiáng)電網(wǎng)信息化建設(shè)

完善信息化的極端天氣災(zāi)害應(yīng)急機(jī)制，保持信息渠道的通暢，能在極端天氣引發(fā)的災(zāi)害中發(fā)揮應(yīng)急功能。隨著全球氣候變化的加劇，各地均出現(xiàn)天氣變化無(wú)常，在發(fā)生強(qiáng)對(duì)流、臺(tái)風(fēng)或強(qiáng)降雨等天氣時(shí)，通過(guò)多渠道、穩(wěn)定的信息系統(tǒng)，并與當(dāng)?shù)卣笓]部、氣象等相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)溝通。通過(guò)應(yīng)急響應(yīng)平臺(tái)及時(shí)獲取相關(guān)部門(mén)實(shí)時(shí)提供的風(fēng)力、降雨量、溫度預(yù)報(bào)和實(shí)際風(fēng)力、降雨量、溫度等報(bào)告，及時(shí)傳遞災(zāi)情，根據(jù)預(yù)警等級(jí)，制定搶修方案、組織實(shí)施，并合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了保障安全可靠用電和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在極端天氣即將發(fā)生時(shí)，全省電力單位將會(huì)在省公司電力調(diào)度控制中心精心準(zhǔn)備下嚴(yán)密部署防災(zāi)減災(zāi)措施，合理安排運(yùn)行方式和開(kāi)機(jī)方式，充分挖潛調(diào)動(dòng)電網(wǎng)供電能力，確保主網(wǎng)架及重要輸電通道的可靠運(yùn)行和電力持續(xù)穩(wěn)定供給。另外，強(qiáng)化電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)控，加強(qiáng)重要斷面和設(shè)備監(jiān)視，及時(shí)調(diào)整電網(wǎng)潮流，投退無(wú)功設(shè)備，嚴(yán)控?cái)嗝娉绷骱椭袠悬c(diǎn)電壓，嚴(yán)防設(shè)備超能力運(yùn)行。第三，督促各運(yùn)維單位切實(shí)加強(qiáng)發(fā)、輸、變電設(shè)備的維護(hù)，強(qiáng)化水電外送通道和重載斷面的特巡、特維，確保設(shè)備可靠運(yùn)行。此外，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)制定周密的調(diào)度處置預(yù)案，并強(qiáng)化預(yù)控措施的落實(shí)，確保事故發(fā)生時(shí)預(yù)案能落地有效。

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作者簡(jiǎn)介：榮幸（1987，04-），男，本科學(xué)歷，助理工程師，現(xiàn)主要從事電力工程項(xiàng)目規(guī)劃評(píng)審工作。