［摘 要］風(fēng)偏故障是威脅500 kV 超高壓輸電線路安全穩(wěn)定運行的主要因素之一。文章從氣象監(jiān)測預(yù)警、線路設(shè)計優(yōu)化、精益運維管理、防風(fēng)技術(shù)研究4 方面，提出了加強氣象監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)、優(yōu)化線路走廊選擇和桿塔絕緣子設(shè)計、開展隱患排查治理和智能監(jiān)測、創(chuàng)新風(fēng)偏故障預(yù)警和機理研究等一系列預(yù)防風(fēng)偏故障的措施，并強調(diào)了加強同行業(yè)交流學(xué)習(xí)的重要性，以期全面提升輸電線路抵御風(fēng)偏故障的能力，為保障電網(wǎng)安全運行提供有力支撐。

［關(guān)鍵詞］500 kV 超高壓輸電線路；風(fēng)偏故障；預(yù)防舉措；氣象監(jiān)測預(yù)警；防風(fēng)技術(shù)

［中圖分類號］TM75 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）07–0044–03

1 加強氣象監(jiān)測預(yù)警，提高風(fēng)險預(yù)判能力

1.1 建立氣象監(jiān)測系統(tǒng)

500 kV 超高壓輸電線路風(fēng)偏故障高發(fā)區(qū)域通常氣象條件復(fù)雜多變，受地形、季節(jié)等因素影響較大。因此，需要在線路沿線合理布設(shè)氣象監(jiān)測站點，綜合考慮地理位置、海拔高度、地形特征等因素，選擇具有代表性的監(jiān)測點位。氣象監(jiān)測站點需配備風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、氣壓、濕度等多要素監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的實時采集和遠(yuǎn)程傳輸。同時，氣象監(jiān)測系統(tǒng)要建立完備的數(shù)據(jù)管理和分析功能，利用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)手段，對氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、處理和挖掘分析，形成精細(xì)化、可視化的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)品，為風(fēng)偏預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐。此外，氣象監(jiān)測系統(tǒng)還需與氣象部門的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)互通，借助氣象部門更加專業(yè)和權(quán)威的氣象監(jiān)測資源，擴大監(jiān)測范圍，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，形成多源、高效、動態(tài)的氣象監(jiān)測大數(shù)據(jù)庫，從而為輸電線路風(fēng)偏預(yù)警提供更加全面、精準(zhǔn)的氣象信息支撐。

1.2 開發(fā)風(fēng)偏預(yù)警模型

開發(fā)精準(zhǔn)、實用的風(fēng)偏預(yù)警模型以提高輸電線路風(fēng)偏預(yù)警水平。風(fēng)偏預(yù)警模型開發(fā)需要綜合氣象學(xué)、電力工程、計算機等多學(xué)科知識，針對不同區(qū)域、不同時段的氣象特點和輸電線路運行工況，構(gòu)建多場景、多時空尺度的風(fēng)偏預(yù)警模型。模型開發(fā)過程中，要充分利用氣象監(jiān)測系統(tǒng)獲取的海量氣象數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，深入分析風(fēng)偏故障與氣象要素之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，揭示風(fēng)偏發(fā)生、發(fā)展的演化規(guī)律。同時，要建立風(fēng)偏故障模擬仿真試驗平臺，開展風(fēng)偏故障工況的物理模擬和數(shù)值仿真，獲取風(fēng)偏故障演化過程的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，用于指導(dǎo)和驗證預(yù)警模型。在模型應(yīng)用中，要加強跨部門、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合，充分利用氣象預(yù)報、輸電線路監(jiān)測等多源數(shù)據(jù)，提高預(yù)警模型的精度和時效性。此外，風(fēng)偏預(yù)警模型還需具備風(fēng)險評估和智能決策功能，根據(jù)預(yù)警信息自動生成風(fēng)險等級和防范措施，為一線員工開展防風(fēng)搶險提供智能輔助和精準(zhǔn)指導(dǎo)，切實提高輸電線路風(fēng)偏預(yù)警和防控的科學(xué)性、主動性和有效性。

1.3 構(gòu)建預(yù)警信息發(fā)布平臺

構(gòu)建集監(jiān)測、預(yù)警、發(fā)布、服務(wù)于一體的風(fēng)偏預(yù)警信息發(fā)布平臺，以提高預(yù)警信息傳播時效，擴大預(yù)警覆蓋面。預(yù)警信息發(fā)布平臺要以服務(wù)對象需求為導(dǎo)向，采用前沿的信息技術(shù)，設(shè)計制作科學(xué)規(guī)范、通俗易懂的預(yù)警信息產(chǎn)品。要綜合應(yīng)用網(wǎng)站、移動app、微信公眾號、短信、電視等多種發(fā)布渠道，實現(xiàn)預(yù)警信息的精準(zhǔn)推送和實時更新，最大限度擴大預(yù)警信息的受眾面和到達(dá)率[1]。在預(yù)警信息發(fā)布內(nèi)容方面，要圍繞風(fēng)偏預(yù)警的關(guān)鍵信息要素，提供風(fēng)偏發(fā)生的時間、區(qū)域、等級等信息，明確可能造成的危害后果，提供避險和自救措施，確保預(yù)警信息全面、權(quán)威、有效。在預(yù)警信息呈現(xiàn)方式方面，要充分考慮不同受眾的信息獲取需求和認(rèn)知特點，采用圖文、視頻、語音等多樣化方式，提高預(yù)警信息的易讀性和互動性，增強公眾接受度。預(yù)警信息發(fā)布平臺還需加強與政府、媒體等部門的協(xié)同聯(lián)動，借助權(quán)威渠道擴大預(yù)警信息傳播，同時要持續(xù)跟蹤媒體和輿情動態(tài)，及時回應(yīng)社會關(guān)切，消除公眾恐慌，引導(dǎo)公眾科學(xué)理性看待輸電線路風(fēng)偏預(yù)警。

2 優(yōu)化輸電線路設(shè)計，提升線路抗風(fēng)能力

2.1 科學(xué)選擇線路走廊

科學(xué)選擇輸電線路走廊可提升線路抗風(fēng)能力。在選擇線路走廊時，要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣象條件、土地利用等因素，避開山區(qū)、丘陵、江河湖泊等復(fù)雜地形和建筑物密集區(qū)，選擇平坦開闊、地質(zhì)條件穩(wěn)定的區(qū)域布線。同時，合理確定線路走廊寬度，在滿足安全距離和通道遷改等要求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加寬走廊，減少外力破壞和樹障風(fēng)險。在實際勘測過程中，充分利用數(shù)字地形圖、衛(wèi)星遙感影像、激光雷達(dá)掃描等技術(shù)手段，精細(xì)化分析線路沿線地形特征和氣象條件，優(yōu)化塔位和檔距設(shè)計，提高輸電線路抵御強風(fēng)的能力。對于已運行多年的老線路，要定期評估線路走廊的適宜性，針對高風(fēng)險區(qū)段開展線路遷改和加固等治理工作，消除安全隱患，延長線路使用壽命。

2.2 合理確定桿塔參數(shù)

桿塔作為輸電線路的支撐結(jié)構(gòu)，其參數(shù)設(shè)計直接影響線路的機械強度和穩(wěn)定性。在桿塔設(shè)計時，要綜合考慮線路電壓等級、導(dǎo)線型號、氣象條件等因素，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范要求，優(yōu)選桿塔型式和材料，合理確定桿塔高度、根開、撓度等幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)強度參數(shù)。針對大跨越、高落差等特殊區(qū)段專門設(shè)計，采用高強度材料和新型桿塔結(jié)構(gòu)，提高桿塔抗風(fēng)性能。在桿塔制造和施工過程中，加強質(zhì)量管控，確保各項參數(shù)符合設(shè)計要求[2]。同時，針對已運行多年的老舊桿塔，定期開展?fàn)顟B(tài)評估和壽命預(yù)測，及時更換老化構(gòu)件，增加加強件，提高桿塔的可靠性和安全裕度。

2.3 優(yōu)化絕緣子串設(shè)計

絕緣子串是懸掛導(dǎo)線的關(guān)鍵部件，其性能直接影響線路的絕緣水平和機械強度。在選擇絕緣子時，要優(yōu)選高強度、耐污穢的材料，如特種玻璃、復(fù)合材料等，提高絕緣子抗沖擊和防污閃能力。在絕緣子串組裝設(shè)計時，要合理確定絕緣子片數(shù)和連接方式，采用防舞防振設(shè)計，減少絕緣子串風(fēng)偏晃動。針對沿海、沙塵等惡劣環(huán)境，要采用大盤直徑絕緣子和高耐污型材料，增加絕緣裕度，提高絕緣子串防污閃能力。同時，加強絕緣子串檢測和維護(hù)，定期開展紅外測溫、紫外成像等狀態(tài)檢測，及時更換損傷和老化絕緣子，確保絕緣子串長期可靠運行。在電力設(shè)備選型時，還要關(guān)注設(shè)備生命周期內(nèi)的綜合成本，優(yōu)先選用免維護(hù)、使用壽命長的產(chǎn)品，降低運維成本，提高輸電線路長期運行效益。

3 開展輸電線路精益運維，消除風(fēng)偏隱患

3.1 開展隱患排查治理

開展輸電線路隱患排查治理是消除風(fēng)偏故障隱患的重要舉措。要建立健全輸電線路風(fēng)險隱患排查治理體系，制訂隱患排查標(biāo)準(zhǔn)和工作規(guī)范，明確各環(huán)節(jié)工作要求和責(zé)任主體。采取定期與不定期相結(jié)合以及日常巡視與專項排查相結(jié)合的方式，全面排查線路各環(huán)節(jié)的風(fēng)險隱患。針對排查發(fā)現(xiàn)的異常情況，及時分析原因，制訂整改方案，明確整改時限和責(zé)任人，確保隱患及時消除。加強隱患治理過程管控，嚴(yán)格按照方案要求開展作業(yè)，規(guī)范工器具使用和安全防護(hù)，嚴(yán)防發(fā)生人身傷亡和設(shè)備損壞事故。強化隱患治理效果評估，建立隱患治理檔案，跟蹤治理效果，防止類似隱患反復(fù)發(fā)生[3]。同時，總結(jié)隱患排查治理經(jīng)驗，完善相關(guān)制度標(biāo)準(zhǔn)，推動體系化、常態(tài)化隱患排查治理，從源頭上消除風(fēng)偏故障隱患。

3.2 提高智能監(jiān)測水平

提高輸電線路智能監(jiān)測水平可及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防風(fēng)偏故障。要加快推進(jìn)輸電線路智能監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，在桿塔、導(dǎo)線、絕緣子串等關(guān)鍵部位安裝在線監(jiān)測裝置，實時采集線路運行工況和狀態(tài)信息。建立健全監(jiān)測數(shù)據(jù)分析和風(fēng)險評估體系，利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，快速識別異常狀態(tài)和故障征兆，實現(xiàn)風(fēng)偏故障的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置。豐富監(jiān)測手段和載體，綜合利用機器視覺、圖像識別、聲音診斷等技術(shù)，開展全方位、多維度線路狀態(tài)監(jiān)測，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。創(chuàng)新監(jiān)測運維模式，利用移動互聯(lián)、遠(yuǎn)程診斷等技術(shù)，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸和遠(yuǎn)程分析，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的時效性和利用率[4]。同時，要加強監(jiān)測系統(tǒng)的運行維護(hù)，定期開展設(shè)備校驗和狀態(tài)評估，確保監(jiān)測系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行。

3.3 完善應(yīng)急處置預(yù)案

完善輸電線路風(fēng)偏故障應(yīng)急處置預(yù)案可快速有效應(yīng)對突發(fā)事件。要制訂完善的應(yīng)急處置預(yù)案體系，建立“分級負(fù)責(zé)、分層響應(yīng)、聯(lián)動協(xié)調(diào)”的應(yīng)急工作機制。明確應(yīng)急組織體系和職責(zé)分工，細(xì)化應(yīng)急處置流程和措施，做到分工明確、責(zé)任到人。加強應(yīng)急物資儲備和管理，科學(xué)確定物資品種和數(shù)量，優(yōu)化物資儲備布局，確保應(yīng)急物資供應(yīng)及時、充足。強化應(yīng)急隊伍建設(shè)，加大專業(yè)培訓(xùn)和應(yīng)急演練力度，全面提升搶險救援能力。積極引進(jìn)社會力量參與，建立政府主導(dǎo)、部門協(xié)同、社會參與的應(yīng)急聯(lián)動機制，形成齊抓共管的應(yīng)急格局。加強預(yù)案宣傳和培訓(xùn)，提高現(xiàn)場作業(yè)人員的應(yīng)急處置能力和安全防范意識。同時，要建立應(yīng)急處置評估和總結(jié)機制，及時評估應(yīng)急效果，查找問題不足，持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案，不斷提高風(fēng)偏故障應(yīng)急處置的科學(xué)性、有效性和針對性。

4 加強防風(fēng)偏技術(shù)研究，促進(jìn)輸電領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展

4.1 揭示風(fēng)偏故障機理

深入開展風(fēng)偏故障機理研究，以提升輸電線路防風(fēng)減災(zāi)能力的理論基礎(chǔ)。要綜合利用氣象學(xué)、流體力學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科知識，從理論和試驗兩個方面，揭示風(fēng)偏故障發(fā)生、發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律。理論研究方面，建立風(fēng)偏振動的數(shù)學(xué)物理模型，分析風(fēng)速、風(fēng)向、線路參數(shù)等因素對風(fēng)偏故障的影響規(guī)律，并進(jìn)行數(shù)值模擬和仿真驗證，不斷優(yōu)化完善理論模型。試驗研究方面，搭建風(fēng)偏故障模擬試驗平臺，開展導(dǎo)線舞動、絕緣子串晃動、桿塔振動等典型風(fēng)偏故障工況的模擬試驗，深入分析故障成因和演化規(guī)律，識別薄弱環(huán)節(jié)，為防風(fēng)技術(shù)研發(fā)提供試驗數(shù)據(jù)支撐[5]。同時，要加強基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用的結(jié)合，針對工程實際問題開展靶向性研究，加快研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，提升防風(fēng)技術(shù)的實用性和有效性。

4.2 創(chuàng)新預(yù)測預(yù)警技術(shù)

創(chuàng)新風(fēng)偏故障預(yù)測預(yù)警技術(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)和規(guī)避風(fēng)險。緊跟人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)發(fā)展，研發(fā)智能化、精細(xì)化的風(fēng)偏故障預(yù)警模型和系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)采集方面，構(gòu)建多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)采集體系，匯聚氣象監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、運行監(jiān)測等多維度數(shù)據(jù)，擴大數(shù)據(jù)采集范圍，提高數(shù)據(jù)精度和可靠性。數(shù)據(jù)分析方面，綜合運用機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，對海量監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和深度挖掘，準(zhǔn)確識別風(fēng)偏故障模式，掌握故障演化規(guī)律。預(yù)警模型方面，探索物理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動相結(jié)合的建模方法，提高預(yù)警模型的普適性和精準(zhǔn)度，實現(xiàn)區(qū)域化、差異化預(yù)警。預(yù)警系統(tǒng)方面，開發(fā)集監(jiān)測、分析、預(yù)警、決策于一體的智能預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)風(fēng)偏故障全過程、全鏈條的實時在線預(yù)警。同時，加強技術(shù)驗證和評估，不斷優(yōu)化完善預(yù)警模型和系統(tǒng)，提升預(yù)警水平和效果。

4.3 加強同行業(yè)交流學(xué)習(xí)

加強同行業(yè)的技術(shù)交流與學(xué)習(xí)，是共享優(yōu)勢資源、提升綜合創(chuàng)新能力的有效途徑。要密切跟蹤國內(nèi)外輸電線路防風(fēng)減災(zāi)新理念、新技術(shù)、新方法，積極參與國際國內(nèi)學(xué)術(shù)交流活動，拓寬技術(shù)視野，啟發(fā)創(chuàng)新思路。主動搭建產(chǎn)學(xué)研用合作平臺，聚合行業(yè)內(nèi)外優(yōu)勢力量，在防風(fēng)減災(zāi)基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、工程應(yīng)用等方面開展聯(lián)合攻關(guān)，突破共性技術(shù)難題。積極開展同行業(yè)對標(biāo)學(xué)習(xí)，針對薄弱環(huán)節(jié)和關(guān)鍵問題，去到標(biāo)桿單位開展調(diào)研交流，學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)經(jīng)驗做法，解決實際問題和困難。鼓勵技術(shù)人員到一線開展掛職鍛煉，深入開展技術(shù)指導(dǎo)和交流培訓(xùn)，促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)在基層一線的推廣應(yīng)用。同時，加強防風(fēng)減災(zāi)領(lǐng)域科技資源的開放共享，建立行業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)庫和信息資源庫，為各單位的技術(shù)創(chuàng)新提供支持。營造互學(xué)互鑒、共同進(jìn)步的良好氛圍，推動輸電線路防風(fēng)減災(zāi)事業(yè)進(jìn)步。

5 結(jié)束語

風(fēng)偏故障是影響500 kV 超高壓輸電線路安全運行的關(guān)鍵因素，做好風(fēng)偏故障預(yù)防對保障電網(wǎng)穩(wěn)定至關(guān)重要?？蓮臍庀蟊O(jiān)測預(yù)警、線路設(shè)計優(yōu)化、精益運維管理、防風(fēng)技術(shù)研究等多方面入手，結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)手段，不斷創(chuàng)新風(fēng)偏故障防控策略和方法，持續(xù)提升超高壓輸電線路抵御風(fēng)偏的能力。同時，要加強行業(yè)交流合作，共享防風(fēng)減災(zāi)經(jīng)驗和成果，協(xié)同推進(jìn)輸電領(lǐng)域防災(zāi)技術(shù)進(jìn)步，為構(gòu)建安全可靠、綠色低碳的現(xiàn)代能源體系貢獻(xiàn)力量。

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