在惡劣天氣下如何保障氣象部門的電力設備安全運行

摘要：惡劣天氣極端天氣頻發，以現有的氣象部門電力系統的運行狀況不能抵擋自然災害的影響，而若氣象部門不能在自然災害中提供氣候信息，則可能造成更大的危害，所以為保障氣象部門的電力設備在惡劣天氣下安全運行，應該從氣象部門自身的電力設備建設與加強和電力部門合作兩方面進行改進。

關鍵詞：氣象部門；電力設備；惡劣天氣；安全運行；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2016）34-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.043

近年來，我國受到全球變暖天氣異常等因素的影響，氣象災害頻發，直接經濟損失超千億元。臺風、冰凍、雨雪、雷電、大霧、沙塵暴等惡劣天氣影響下，電力設備無法正常運行，在惡劣天氣中發揮重要預警作用的氣象部門也不能幸免，更加劇了災害的后果。

1 目前氣象部門用電設備模式及其不足

1.1 惡劣天氣對氣象部門供電的影響

在多種氣象災害中，對氣象部門用電設備影響最大的是冰雪霜凍災害、暴雨及雷電，其他還有山火、臺風、沙塵暴、地震、洪澇、暴風雪等。臺風和大風天氣可能引起氣象部門輸、配電線路跳閘故障，有些是臨時性可修復的，但也很可能造成永久性的用電設備故障。而雷電也可能引發氣象部門用電線路閃絡跳閘，此故障一般重合閘動作后能恢復正常供電，但也可能造成不能修復的故障。冰凍雨雪天氣下（如圖1），也極易引起輸電線路群發性跳閘；洪水、地震、山火等引發的多為永久性故障。

1.2 氣象部門現有用電設備保障模式介紹

在我國，目前重要的省級以上氣象部門為保障在惡劣天氣中也能正常運行發揮氣象部門的作用，也采取了多種供電措施，常見的有雙回路供電模式、UPS不間斷電源、柴油發電機等。

一般情況下，雙回路供電模式能夠保障氣象部門的正常供電，在遭遇突發情況時，一條供電線路受損，備用的另一條線路則可以馬上切換使用恢復供電。而兩條線路分別由不同的主變電站供電和不同的市屬變電站輸電，在一個主變電站停電或故障時，另一個還能正常運行。即使兩條線路同時不能使用，則UPS不間斷電源和柴油發電機也能在短時間內保障氣象部門的正常供電。

為應對惡劣天氣引起的供電不足，氣象部門也與電力部門展開合作，如建立了臺風信息采集監視系統、雷電定位系統、洪水暴雨監測系統等，并將系統采集到的天氣信息實時傳輸到電網安全防御系統中，實現天氣信息與電網信息的同步化一體化，能夠更好地保障氣象部門在氣象災害中的正常供電。

1.3 現有模式在惡劣天氣下的不足

雖然氣象部門與電力部門為保障在自然災害中氣象工作的運行做了許多努力，但如同前文所說的，極端惡劣天氣造成的用電故障大多是長時間才可修復的，即使采用雙回路供電模式，也很有可能兩條線路長時間無法使用。而在這種情況下，采用UPS不間斷電源和柴油發電機供電則是無法滿足氣象業務所需的電量。

而在惡劣天氣中，監測裝置也無法正常發揮作用，因監測裝置多采用無線電通信方式傳輸數據，在冰凍雨雪天氣下，無線信號很容易受到影響。氣象災害信息與電網信息雖趨向于一體化發展，但目前來說還存在融合度不夠的問題，無法準確對災情做出相應的決策，導致供電不足，后續的氣象工作也無法展開，甚至可能會引起更大的災害。

2 惡劣天氣下氣象部門用電設備正常運行的重要性

隨著科學技術的發展，氣象信息在人們的日常生活生產中發揮著越來越大的作用，在惡劣天氣下在自然災害中，氣象部門更是發揮著不可替代的預警作用。如在2008年的雪災中，受到強冷空氣影響，華中地區遭受嚴重的冰雪災害，造成多個省市、直轄市輸電線路故障癱瘓，居民用電困難，同時風雪導致各地高速公路、機場路面結冰及大量積雪，陸空交通癱瘓，所以惡劣天氣和極端天氣已經影響到了社會的穩定與居民的安康。

與此同時，氣象信息衍生出的天氣預報、氣象防災減災信息、農業氣象信息等都隨著技術的進步，信息的準確度也隨之提升。天氣預報中可以預測未來15天內的天氣狀況，10天內的天氣預測是基本可靠的，3天內的預測是基本準確的，3小時內的預報則是與實施情況吻合的。而氣象信息的及時性、氣象防災減災信息的可操作性都是在氣象災害防御抵抗的關鍵，所以氣象部門在惡劣天氣中可以發揮的預警作用也是越來越大的，但前提則是保障氣象部門在惡劣天氣下的正常供電。

3 對氣象部門現有用電設備的改進方案

3.1 氣象部門與電網部門加強合作，確保氣象部門用電設備抵抗惡劣天氣的能力

當下，國家電網的分布建設離不開氣象信息，氣象信息的發布接收也離不開電力部門的支持，所以兩者加強合作才能實現互惠共贏，保障氣象信息的及時發布與供電用電的正常供應。

具體來說，就是在易發生自然氣象災害的地區，在建立氣象電力系統時，先要進行充分考察和論證，分析近年來的氣象數據對電力系統的影響，在此基礎上科學制定氣象電力系統的建設實施標準。并對電網安全數據進行日常監控，氣象系統、電力系統在災害頻發區設立觀測點，將所得到的數據進行共享分析，建立起氣候自然電力災害的預警系統，形成信息互通的應急聯動

機制。

針對氣象部門的用電設備建設，可以根據當地自然氣候情況，考慮到南北氣候差異，建立適應其環境的供電設施，并制定相應的檢查維修標準，確保氣象部門的電網具備抵抗惡劣天氣自然災害的能力。對于氣象部門的供電特殊要求，則要做好相應的基礎設施建設，保證氣象部門的連續正常供電，對其電網進行更為仔細精確的監測。

3.2 惡劣天氣下保障氣象部門電網結構完整、硬件設施齊全

風電雨雪等惡劣天氣影響著電網能否正常運行，目前運用的雙回路供電模式、UPS不間斷電源與柴油發電機并不能很好地保障氣象部門在惡劣天氣中的供電需求，容易發生兩條線路均癱瘓不能運行的情況，則氣象部門應該建立完整的電網結構，在發生電路故障時，能夠盡快恢復供電。對于氣象部門比較重要的輸配電，因天氣原因發生狀況后，會影響到其他元件、線路的運作，則應該及時進行試送調試，防止其他線路發生故障。

對于氣象部門現有的電網安全運行防御系統，應該進行硬件設施的提升完善，才能保障在極端天氣下電網的運作。在已有的電網系統中，加入并行計算架構并擴充硬件設施：增加通信服務器，用來接收處理氣候信息；增加防火墻設施，隔離保護氣象災害信息的傳輸；增加計算機服務器，信息分析后做出預防監控決斷；增加磁盤陳列，存儲信息資源。改進防御控制功能，進一步優化電路調整需求，增加在線恢復控制功能如加裝發電機自動啟動裝置，使配電設備能夠在停電后快速自動恢復運行。

總體來說，就是建立能夠適應外部環境氣候改變的電網安全運行系統，該項技術已經于2013年在江西省氣象局電網中得到應用。此項技術能夠提高電網運行的穩定性與安全性，可以依照天氣狀況調控電網運行狀態，自動調節電網輸出輸入電功率，并借助計算機實現在線預防控制措施的實施。

4 結語

惡劣天氣極端天氣對于電網的運行造成極大的影響，而本應在氣象災害中發揮重要作用的氣象部門卻因供電問題無法為社會提供氣象服務。根據這種狀況，筆者提出應該在加強氣象部門與電力部門合作的同時，加強對氣象部門電網基礎設施建設，完善氣象部門的電網結構與硬件水平，才能實現氣象信息與電力信息一體化融合，對自然災害做出更好的預警與防范。

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作者簡介：劉明團（1988-），男，廣州市氣象信息網絡中心助理工程師，研究方向：電氣設備保障、電氣控制、電力系統自動化等。

（責任編輯：蔣建華）