自然災害對鄂西電網影響數據的特征分析

王 瑩，施通勤，周鯤鵬，盧生煒，蔡德福，曹 侃，蔣 偉，黃文濤

（1.國網湖北省電力公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077；2.國網湖北省電力公司，湖北 武漢 430077）

自然災害對鄂西電網影響數據的特征分析

王 瑩1，施通勤2，周鯤鵬1，盧生煒2，蔡德福1，曹 侃1，蔣 偉1，黃文濤1

（1.國網湖北省電力公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077；2.國網湖北省電力公司，湖北 武漢 430077）

結合鄂西地區的地理氣候條件和鄂西恩施、宜昌、襄陽、十堰、神農架5個市（州、林區）的25個縣域電網遭受自然災害影響的歷史情況統計數據，從災害類型、電壓等級、停電頻次等多個維度挖掘分析鄂西電網受災的特征，研究結論對提高鄂西電網抵御自然災害能力具有一定指導意義。

鄂西電網；自然災害；冰雪災害；供電安全

0 引言

電網設備的故障很大一部分源于自然災害，自然災害造成的影響及損失比其他風險因素更大[1]。中國幅員遼闊，不同地區地理氣候條件差異較大，自然災害具有明顯的空間分布特征[2]，因此電網防災減災必須因地制宜，結合本地區電網遭受自然災害影響的特征，有針對性地制定提高電網抵御自然災害的措施。

湖北省西部的武陵山區、秦巴山區由于地理氣候條件特殊，是湖北省災害頻發地區之一。近年來，鄂西電網在極端自然災害中出現過數次大范圍、長時間的倒桿斷線等停電事件，雖然災害發生后通過合理調配全省資源，加大搶修力度，及時恢復了供電。但此類事件嚴重影響當地正常的工農業生產和人民生活，增加了系統生產運維和輿情宣傳壓力。因此，鄂西電網防災研究是一個重要課題，也是一項迫切任務。

本文基于鄂西電網遭受自然災害影響的歷史情況統計數據，從多個維度對災害、對電網造成的影響進行了特征分析，為有針對性地提高電網抵御自然災害能力提供有力支撐。

1 鄂西基本情況

鄂西山區，主要包括鄂西北的秦巴山區和鄂西南的武陵山區，其行政區劃主要包括恩施州、宜昌市、十堰市、襄陽市以及神農架林區所轄的25個縣市和地區，總國土面積約7.5萬平方公里，如圖1所示。

圖1 鄂西電網研究區域行政區劃示意圖Fig.1 Sketch map of study region of western Hubei power grid

鄂西地區山巒起伏，因海拔高差懸殊，氣候受地形影響大，具有明顯的氣候垂直地域差異，是湖北省自然災害頻發地區之一。自然災害主要有冰雪、暴雨、大風、地質災害（崩塌、滑坡、泥石流等），其中冰雪、地質災害給電力生產帶來嚴重影響。圖2是湖北電網冰區分布圖[3]，全省中冰區（10 mm）、重冰區（＞20 mm）主要集中在鄂西地區，其中重冰區主要集中在恩施利川、建始、鶴峰、宜昌長陽、興山、神農架、十堰竹溪、襄陽、保康等區域。

圖2 湖北電網冰區分布圖（30年重現期）Fig.2 Ice zone map in Hubei power grid(30 years return period)

2 鄂西電網受災數據特征分析

2.1 總體情況

表1為2008～2016年鄂西5個市（州、林區）共25個縣域10 kV～220 kV電網受災情況統計。由表可知：鄂西地區949條線路停運1 471條次，斷損線4 485 km，倒斷桿33 808基，影響用戶數200.55萬戶，累計損失電量1 837.89萬kWh。恩施因自然災害造成的停電用戶數和損失電量最大，發生受災停運事故的10 kV及35 kV線路條次數最多；十堰發生受災停運事故的110 kV及220 kV線路條次數最多。

表1 鄂西電網受災情況統計表Tab.1 Statistical table about the damage to western Hubei power grid caused by nature disasters

2.2 災害發生年

按災害發生年對2008年～2016年因自然災害造成的停電用戶和損失電量進行統計，統計結果如圖3、圖4。

圖3 按年統計鄂西地區自然災害影響的用戶（單位：萬戶）Fig.3 Annual affected customers in western Hubei caused by disasters

圖4 按年統計鄂西地區自然災害造成的損失電量（單位：MW）Fig.4 Annual loss electric quantity in western Hubei caused by disasters

由圖3、圖4可知，2016年鄂西電網因自然災害影響造成的停電情況最嚴重，其次是2008年和2014年。這是因為2008、2014、2016年鄂西地區均發生了大范圍的冰雪災害。

2.3 災害發生年

按災害類型對受災停運線路條次數、毀損線路長度、倒斷桿（塔）基數、停電用戶數及損失電量進行統計，結果如圖5。

圖5 按災害類型統計2008～2016年鄂西電網受災情況Fig.5 Statistical charts about the damage to western Hubei grid from 2008 to 2016 in disaster type

由圖5可知，2008～2016年，鄂西地區因冰雪災害造成的停電線路條次數最多、倒桿斷線最多、停電用戶和損失電量最多，其次是洪澇。

2.4 電壓等級

各電壓等級受災線路條數及比例如表2所示。

由表2可知，10 kV低壓配電網線路受災嚴重，占受災線路總條數比例達到85%；35 kV及以上線路受災較少。

表2 2008-2016年鄂西電網各電壓等級受災線路條數統計Tab.2 Number of broken lines in western Hubei from 2008 to 2016

圖6 分電壓等級統計2008～2016年鄂西電網受災情況Fig.6 Statistical charts about the damage to western Hubei grid from 2008 to 2016 in voltage grade

由圖6(a)、(b)可知：110 kV和220 kV電網抵御自然災害能力強，倒桿斷線少；35 kV、10 kV電網抵御自然災害能力較弱，其中10 kV倒桿斷線最嚴重（占比達到99%）。由圖6(c)、(d)可知：因自然災害造成的用戶停電和電量損失主要是10 kV及35 kV線路停運引起。

2.5 停電頻次

按線路因災害停運次數對各地區各電壓等級線路進行統計，其結果如圖7所示。

圖7 2008～2016年鄂西電網因自然災害造成的線路停電次數統計Fig.7 Line outage frequency in western Hubei power grid from 2008 to 2016 caused by disasters

2008年～2016年因受災發生停運的線路共計949條，14%的受災線路發生過3次及以上受災停運事故，大部分受災線路僅發生過一次因災停運事故。

3 結論

通過鄂西電網自然災害故障統計，從多個維度分析了鄂西電網受災情況的特征，得出以下主要結論及建議：

（1）各類自然災害中，冰雪災害對鄂西電網設備及供電安全造成的損失最大。

（2）110 kV和220 kV電網抵御自然災害能力強，35 kV、10 kV電網抵御自然災害能力較弱，10 kV電網設備受災最嚴重。

（3）鄂西地區110 kV和220 kV轉供能力較強，用戶停電和電量損失主要是10 kV及35 kV線路停運引起。

（4）對220 kV及110 kV發生過受災停運的線路，建議通過提高設計標準或加強網絡結構逐個解決；對35 kV及10 kV電網，首先解決多次受災且造成大量用戶停電的線路。

（References）

[1]羅治強，董昱，胡超凡，等.2008年國家電網安全運行情況分析[J].中國電力，2009,42(5):8-12.LUO Zhiqiang,DONG Yu,HU Chaofan.Analysis of state grid security in 2008[J].Electric Power,2009, 42(5):8-12.

[2]陳鵬云，曹波，羅弦，等.中國電網主要自然災害運行數據及特征分析[J].中國電力，2014，47(7)：57-61.CHEN Pengyun,CAO Bo,LUO Xian,et al.Operation Data and Feature Analysis of the Main Natural Di?sasters of Power Network in China[J].Electric Power, 2014，47(7)：57-61.

[3]黃俊杰，汪濤，朱昌成，等.基于氣象地理模型的湖北電網冰區分布研究[J].湖北電力，2013，37(2)：27-29.HUANG Junjie,WANG Tao,ZHU Changcheng，et al.Research in Icing Region Distribution in Hubei PowerGrid Based on MeteorologicalGeographic Model[J].Hubei Electric Power,2013，37(2)：27-29.

Feature Analysis of Natural Disasters Impacting Power Network in Western Hubei

Wang Ying1，Shi Tongqin2，Zhou Kunpeng1，Lu Shengwei2，Cai Defu1，Cao Kan1，Jiang wei1，Huang Wentao1
（1.State Grid Hubei Electric Power Research Institute,Hubei Wuhan430077,China; 2.State Grid Hubei Electric Power Company,Wuhan Hubei430077,China）

Referring to geographic and climatic conditions and the historical data of suffering con?ditions in natural disasters of25 country power networks in Enshi,Yichang,Xiangyang,Shiyan,Shen?nongjia in western Hubei,feature analysis is conducted on the influence of natural disasters on pow?er grid in western Hubei from multiple dimensions such as disaster type,voltage grade and outage frequency.Conclusions are valuable for targeted solutions to enhance disaster resisting capacity of Western Hubei power grid.

western Hubei power grid;natural disasters;snow and ice disaster;power supply se?curity

TM74

AB

1006-3986(2017)04-0025-06

2017-02-20

王 瑩（1990），女，湖北武漢人，碩士，助理工程師。

10.19308/j.hep.2017.04.006