基于极值Ⅰ型概率分布模型的湖南地区电网覆冰重现期计算

分析电网覆冰重现期,对于掌握冰灾规律从而指导抗冰工作具有重要指导意义。为此,提出了基于极值I型分布的电网覆冰重现期计算方法,结合97个气象站1951-2008年的覆冰日数观测数据,计算了97个气象站点15a一遇、30a一遇、50a一遇和100a一遇冰灾的覆冰日数,计算结果显示,长沙马坡岭气象站100a一遇的覆冰日数为14.78d。按照特别严重覆冰重现期为11d以上的划分标准,在极值Ⅰ型计算模型下,湖南电网特别严重覆冰重现期为24.8a。根据计算结果,绘制了湖南省多年一遇覆冰分布图,该图显示,湖南的覆冰严重区域集中在湘西南和湘东南地区。覆冰分布图为今后电网抗冰设计工作提供了指导。     

基于雨雾凇观测的电网连续覆冰日数规律

电网连续覆冰日数的演变规律对于输电线路防冰设计、电网抗冰措施部署和应急决策具有重要价值。因此基于雨(雾)凇观测等数据,建立了连续覆冰判识模型,计算了湖南电网1951—2015年每年的最大连续覆冰日数。并采用皮尔逊Ⅲ型概率分布函数,分析了15年、30年、50年和100年一遇连续覆冰日数的空间特征。结果表明:连续覆冰日数的高值中心位于湖南北部、西南和东南,且随着重现期增加,日数增幅具有"东南部北部西南部其他地区"的规律。此外,通过计算得出特别严重覆冰的重现期为11.8年,该结论为今后电网抗冰设计改造提供了重要参考。     

湖南电网覆冰演变规律研究与应用

许多专家学者将2008年湖南电网冰灾定义为百年一遇,这种界定需要结合历史情况进行验证。为此,统计分析了1951~2008年湖南雨淞日数数据,发现湖南自建国以来发生了4次特别严重覆冰,且湖南地区雨淞演变存在一个约20 a的准周期。湖南电网2005~2008年发生的2次大型冰灾,预示着湖南已进入15~20 a的雨凇多发期。对湖南雨淞日数与气象因素进行分析研究,发现湖南电网覆冰与太阳黑子、副高等因素密切相关。据此,在2008-11提出"2008~2009年冬季湖南电网不会出现特别严重覆冰","全省平均覆冰日数<10 d"等预测结论。该预测结果为湖南电网制定了2008~2009年湖南电网防冻融冰工作计划提供了指导。2008~2009年冬季覆冰监测结果显示,全省平均雨凇日数为线路平均覆冰日数为1.87 d,与预测结果十分符合。     

辽宁省特定重现期舞动区域分布图绘制

电网舞动区域分布图对架空输电线路的防舞设计和改造工作具有重要的指导意义,如何科学合理地绘制电网舞动区域分布图成为亟须解决的问题。基于辽宁62个气象台站1999—2020年冬季历史气象资料,利用广义极值分布模型计算了各气象台站30年、50年和100年一遇舞动极值日数,制定了电网舞动分级原则,利用克里格插值方法得到了气象台站周边地区特定重现期舞动极值日数。最终根据舞动分级原则绘制了辽宁30年、50年和100年一遇电网舞动区域分布图,分别适用于110~220 kV、330~750 kV和特高压交直流线路的防舞动工作。绘制的特定重现期电网舞动区域分布图与辽宁地区历史舞动记录基本吻合,有助于提升电网抵御覆冰舞动灾害的能力。     

辽宁省特定重现期舞动区域分布图绘制

电网舞动区域分布图对架空输电线路的防舞设计和改造工作具有重要的指导意义,如何科学合理地绘制电网舞动区域分布图成为亟须解决的问题。基于辽宁62个气象台站1999—2020年冬季历史气象资料,利用广义极值分布模型计算了各气象台站30年、50年和100年一遇舞动极值日数,制定了电网舞动分级原则,利用克里格插值方法得到了气象台站周边地区特定重现期舞动极值日数。最终根据舞动分级原则绘制了辽宁30年、50年和100年一遇电网舞动区域分布图,分别适用于110~220 kV、330~750 kV和特高压交直流线路的防舞动工作。绘制的特定重现期电网舞动区域分布图与辽宁地区历史舞动记录基本吻合,有助于提升电网抵御覆冰舞动灾害的能力。     

基于特定重现期的电网舞动区域分布图绘制方法

为有效指导特高压密集输电通道等重要输电设备开展差异化防舞设计和舞动治理工作,开展特定重现期的舞动区域划分具有重要意义。基于安徽81个气象台站2010—2020年冬季历史气象资料,利用极值I型分布模型计算了各气象台站30 a、50 a和100 a一遇舞动极值日数,制定了电网舞动区域分级原则,利用克里格插值方法得到了气象台站周边地区特定重现期舞动极值日数,绘制了安徽省30 a、50 a和100 a一遇电网舞动区域分布图,分别适用于110~220 kV、330~750 kV和特高压交直流线路的防舞动工作。电网舞动区域分布图显示,淮北平原地区及江淮沿江地区舞动风险较高,且100 a一遇的2、3级舞动区较30 a一遇舞动区面积更广,为特高压密集输电通道的差异化舞动防治工作提供了技术依据。特定重现期电网舞动区域分布图对提升电网抵御覆冰舞动灾害的能力和水平具有积极作用。     

辽宁电力系统冰区分级研究

将辽宁省近30年全部观冰站的覆冰厚度观测数据折算到标准状态下覆冰厚度进行高度和线径修正,利用克里格插值技术计算得到覆盖全省地理范围的覆冰厚度数据,对全省不同地区的覆冰数据利用极值模型进行重现期覆冰厚度计算,首次利用覆冰数据法得到不同重现期覆冰厚度分布图,并对基于不同气象参数的回归法覆冰分级进行了探讨。     

电网冰灾案例及抗冰融冰技术综述

介绍了近年来世界范围主要冰灾案例。综述有关电网应对冰灾影响的文献资料,认为开展电网冰灾综合防治体系,主要包括以下3个层面：一是在覆冰严重的重要线路推广使用覆冰监测预警系统,分析电网安全风险,提高电网防冰抗冰的灾害预防能力。二是适当提高潜在的重冰地区输电线路的设计标准,针对不同的区域,除应用成熟的“过电流融冰＂和＂直流电流融冰法＂等方法外,开展基于新技术、新材料的抗冰防冰措施研究,因地制宜采用抗冰融冰技术。三是建立完善的电网恢复决策支持系统,当输电系统遭遇冰灾时,能有效地整合资源,修复电网,迅速地恢复电力供应。     

贵州电网冰灾事故分析及预防措施

2008 年1～2 月, 我国南方电网遭受历史罕见的覆冰积雪天气条件, 使电网设备严重覆冰, 造成输电线路发生大面积倒杆(塔)、断线(串)事故, 给工农业生产和人民的生活带来严重影响。贵州电网是这次冰灾中受损失最严重的地区之一, 历史上罕见的、长时间的冰雪冻雨气象条件是导致贵州省电网发生冰灾的基本原因, 但贵州省电网发生冰灾仍具有微地形、小气候特征, 对输电线路的危害缺乏足够的认识和冰灾发生后应急预案不完善也是导致这次冰灾的主要原因之一。文章提出应认真分析、冷静对待这种小概率事件, 避免盲目和浮躁, 不宜草率提出全面提高抗冰设计标准, 应对贵州电网覆冰的微气象条件、微地理特征进行充分的调查、系统分析, 根据微气象条件和微地理特征划分冰区等级, 并提出了今后防止或减少在极端天气条件下输电线路发生类似冰灾事故的措施。     

湖南电力系统冰灾监测结果及其分析

湖南电网2008年遭受了罕见的冰灾,输电线路损失严重.研制了一套输电线路灾情监测系统,在湖南电网推广应用68套.该系统在2008年冰灾中,准确地监视到线路覆冰情况,为线路防冰提供决策依据.通过系统的监测数据,发现本次冰灾具有强度大、覆冰重心区转移、覆冰与海拔关系不明显、受微地形微气象影响显著等特点,为今后防冰工作提供参考.     

湖南电力系统冰灾监测结果及其分析

湖南电网2008年遭受了罕见的冰灾,输电线路损失严重。研制了一套输电线路灾情监测系统,在湖南电网推广应用68套。该系统在2008年冰灾中,准确地监视到线路覆冰情况,为线路防冰提供决策依据。通过系统的监测数据,发现本次冰灾具有强度大、覆冰重心区转移、覆冰与海拔关系不明显、受微地形微气象影响显著等特点,为今后防冰工作提供参考。     

江西与湖南同类型地区覆冰形成条件对比分析

基于区域内覆冰资料不充分的基础上,提出了利用气象要素以及雨淞持续时间对比分析的方法,来探究江西和湖南同类型地区覆冰形成条件的相似性,首先通过对比区域气象特性,找出两个区域内覆冰形成条件的相似性及共同影响因素,即最低气温、最高气温、平均气温、风速、水气压,对比各气象站这些因素日值的差异性来分析两个区域覆冰形成规律的差异性。通过对比分析可知,江西和湖南北部平原地区覆冰形成条件具有高度相似性,同时统计两地气象站相同时期段的历史雨淞持续时间。利用频率分析方法计算两地区100年一遇重现期雨淞持续时间,在结合雨淞持续时间估算覆冰的计算公式计算两地百年一遇标准覆冰厚度,可知两地相同重现期的标准冰厚差异不到2 mm,因此可以认为两区域历史覆冰情况类似。     

对重要线路及特殊区段线路采取加强措施的研究

2008年年初,我国南方地区电网遭受了严重的冰雪灾害,为指导灾后重建,分析了线路杆塔的可靠度指标、风冰荷载重现期对杆塔荷载的影响、线路杆塔荷载取值等线路设计因素,提出建议:重要性线路的杆塔结构重要性系数不小于1.1;风、冰等气象条件的重现期为110～330kV线路及其大跨越取30年一遇,500～750 kV线路及其大跨越取50年一遇;对一般线路跨越主干铁路、高速公路等重要设施应采用独立耐张段,杆塔结构重要性系数取1.1;对运行抢修特别困难的局部区段线路,采取适当的加强措施;对于2008年初冰灾地区,要提高线路覆冰设防标准。     

2008年韶关电网冰灾情况分析及其对策

2008年1月,我国华南地区遭受了严重的冰雪灾害,韶关电网在此次冰冻灾害中受损尤为严重。分析了此次冰灾的气象情况和成因,研究了韶关电网的线路受损情况及冰灾事故原因,提出了提高覆冰区输电线路抗冰防灾能力的措施。     

湖南电网2008年冰雪灾害调研分析

2008年1月,我国华中、华南等地区遭受了严重的冰雪灾害,湖南省电网在此次冰冻事故中受灾尤为严重。为此,中国电力科学研究院组织了专家考察组赴湖南省进行了实地调研。作为此次调研的总结,文章论述了湖南电网覆冰闪络、倒塔、断线、变电设备受灾等情况,并总结了冰灾中采取的措施。对湖南电网受灾原因的分析表明,罕见气象条件是本次电网大面积受灾的主要原因。在湖南电网冰灾事故中,覆冰程度大大超出设计容许范围,需要合理提高输电线路防覆冰设防标准,同时防冰闪的外绝缘设计以及变电站的防冰技术也有待加强。     

《雪凝气象环境中的电力系统防冰融冰技术论文集》征稿启事

正十年前中国南方地区发生了历史罕见的特大凝冻冰灾,中国南方电网公司迅速打响了那场抗冰保电战役。在抗冰保电10周年之际,2018年贵州省电机工程学会将组织大型学术论坛,并征集雪凝气象环境中的电力系统防冰融冰技术的论文,全面总结抗冰取得的成绩和今后抗冰技术的发展方向。征稿内容包括覆冰成因研究、冰区划分研究、线路覆冰研究、抗冰技术研究等,欢迎电网公司、发电集团、电力勘测设计院、电力建设公司、气象研究院     

《雪凝气象环境中的电力系统防冰融冰技术论文集》征稿启事

正十年前中国南方地区发生了历史罕见的特大凝冻冰灾,中国南方电网公司迅速打响了那场抗冰保电战役。在抗冰保电10周年之际,2018年贵州省电机工程学会将组织大型学术论坛,并征集雪凝气象环境中的电力系统防冰融冰技术的论文,全面总结抗冰取得的成绩和今后抗冰技术的发展方向。征稿内容包括覆冰成因研究、冰区划分研究、线路覆冰研究、抗冰技术研究等,欢迎电网公司、发电集团、电力勘测设计院、电力建设公司、气象研究院     

架空地线的融冰方法及改进措施

2008年年初湖南迎来了50年一遇的特大冰灾,极端气象条件导致我省电阿特别是高寒山区输电线路冰冻严重,电网遭到前所未有的损坏。从统计资料看,此次冰灾90％左右的倒塔都是由于架空导、地线的不均匀覆冰以及不均匀融冰产生的纵向不平衡张力引起的。正常工况下,铁塔2侧架空导、地线的张力基本保持平衡。但不均匀覆冰时,这一受力平衡状态被破坏,两侧产生张力差。     

宁夏覆冰区域的划分

为了提高宁夏电网输变电设备的覆冰耐受能力,防止设备覆冰事故的发生,同时也为了在输变电工程设计中避免不必要的浪费,通过采用极值Ⅰ型的概率分布计算法,并结合气象参数类比法,确定了宁夏各地不同重现期的标准覆冰厚度.根据不同重现期的标准覆冰厚度,结合宁夏电网运行经验,对宁夏覆冰区域按15年、30年、50年、100年重现期进行了划分,并制作出覆冰区域分布图,用于为宁夏电网输变电设备覆冰能力的设计提供依据.     

贵州东部地区导线覆冰周期分析

根据贵州东部地区万山观冰点导线覆冰观测资料和常规气象要素建立覆冰日数计算模型,结合万山、三穗、凯里气象站1959年-2010年常规气象要素得到三站覆冰日数长时间序列资料,利用Morlet小波分析覆冰日数序列的多时间尺度结构,结果表明:受全球气候变暖影响,贵州东部地区覆冰日数有减小趋势;覆冰日数周期波动主要分布在4～9年,10～15年和20～25年时间尺度上;2008年冰灾以后,4～9年尺度上的波动能量增强。