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)害對電網(wǎng)等社會基層設(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 極端天氣對電網(wǎng)的影響

1.1 強(qiáng)降雨造成的洪災(zāi)對電網(wǎng)的影響

今年7月份湖北省大部分地區(qū)面臨了強(qiáng)降雨帶來的洪澇災(zāi)害，電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施受損嚴(yán)重，無數(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)害過程中響應(yīng)多次的應(yīng)急方案，搶修活動花費(fèi)了大量的人力物力，卻也多次受阻。

1.2 高溫?zé)崂藢﹄娋W(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)控中心不斷落實迎峰度夏各項工作要求，做好了運(yùn)行方式安排、負(fù)荷預(yù)測及電力電量平衡，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﹄娋W(wǎng)的影響也十分嚴(yán)重，持續(xù)的高溫?zé)崂藭o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)線路會出現(xiàn)過熱、跳閘，常見出現(xiàn)絕緣層融化燒斷，配變溢油或燒壞等。

1.3 冰雪高寒對電網(wǎng)的影響

冰雪高寒天氣對電網(wǎng)的影響主要出現(xiàn)在輸電線路部分。暴露在自然環(huán)境中的長距離輸電線路在寒凍季節(jié)常出現(xiàn)覆冰過重，部分塔桿會出現(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)對電網(wǎng)的影響

我國東南沿海地區(qū)每年遭遇了臺風(fēng)的侵?jǐn)_，電力設(shè)施常常被嚴(yán)重破壞，雖然在內(nèi)陸中部臺風(fēng)不易到達(dá)，但引起強(qiáng)風(fēng)天氣也時有發(fā)生。強(qiáng)風(fēng)天氣時，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，原本弧垂過大或固定不夠牢固的跳線，在強(qiáng)臺風(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)天氣時避雷器、隔離開關(guān)、互感器等變電設(shè)備，由于線火靠單螺栓來緊固或螺栓缺少相關(guān)防松措施且引線較長，設(shè)備線夾固定螺母在長時間的強(qiáng)風(fēng)吹刮中容易松脫，對附近一定范圍內(nèi)的構(gòu)件或設(shè)備放電。

2 面對極端天氣如何強(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)通過移動網(wǎng)絡(luò)GSM或 CDMA實時傳送到數(shù)據(jù)中。

2.2 電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時提高設(shè)計標(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)生頻率越來越高，持續(xù)時間也越來越長。因極端天氣對電網(wǎng)的損毀越來越嚴(yán)重，對于供電企業(yè)來說，在易發(fā)生極端天氣的區(qū)域提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)十分必要。如在我省西部地區(qū)，山區(qū)多見，這些地區(qū)易發(fā)生寒凍覆冰、強(qiáng)降雨時發(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)計時在高差、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。同時可適當(dāng)提高桿塔、導(dǎo)線、拉線、橫擔(dān)使用等級和規(guī)格，增加砼桿、拉線角度及坑深，必要時加裝撐腳、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，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。在輸電線路鐵塔防強(qiáng)風(fēng)設(shè)計上，面對近年來頻發(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)的開發(fā)

極端天氣仿真系統(tǒng)的開發(fā)利用，有利于通過計算機(jī)系統(tǒng)模型分析各種極端天氣對電力設(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，以便較好地評估極端天氣對于電網(wǎng)的影響，為制定預(yù)防和搶修提供數(shù)據(jù)支持。國家科技支撐計劃“中國主要極端天氣氣候事件及重大氣象災(zāi)害監(jiān)測、檢測和預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)研究”項目，已通過針對中國干旱、洪澇、高溫?zé)崂?、低溫、臺風(fēng)等五種極端天氣氣候事件開展科技攻關(guān)，深入研究近百年來中國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)測網(wǎng)絡(luò)體系，為中國各級政府和各行業(yè)應(yīng)對氣象災(zāi)害的決策、災(zāi)害風(fēng)險評估和科學(xué)管理提供及時、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，在進(jìn)行極端天氣模擬。近年來，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，在未來會進(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)天氣變化無常，在發(fā)生強(qiáng)對流、臺風(fēng)或強(qiáng)降雨等天氣時，通過多渠道、穩(wěn)定的信息系統(tǒng)，并與當(dāng)?shù)卣笓]部、氣象等相關(guān)部門加強(qiáng)溝通。通過應(yīng)急響應(yīng)平臺及時獲取相關(guān)部門實時提供的風(fēng)力、降雨量、溫度預(yù)報和實際風(fēng)力、降雨量、溫度等報告，及時傳遞災(zāi)情，根據(jù)預(yù)警等級，制定搶修方案、組織實施，并合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式。

3 結(jié)束語

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，全省電力單位將會在省公司電力調(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)行方式和開機(jī)方式，充分挖潛調(diào)動電網(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)實時調(diào)控，加強(qiáng)重要斷面和設(shè)備監(jiān)視，及時調(diào)整電網(wǎng)潮流，投退無功設(shè)備，嚴(yán)控斷面潮流和中樞點(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，確保事故發(fā)生時預(yù)案能落地有效。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：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目規(guī)劃評審工作。