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    江蘇電科院攻關典型氣象災害預警技術

    國家電網報發布時間:2023-10-10 15:14:02  作者:譚笑 孫婷

      江蘇境內水網密布,南北溫差較大,局地惡劣天氣多發,給電網安全運行帶來挑戰。按照國網江蘇省電力有限公司部署,江蘇電科院攻關典型氣象災害預警技術,不斷提高電力氣象服務專業水平,保障江蘇電網設備安全運行和電力可靠供應。

      9月18日,在江蘇電網防災減災中心,國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院防災減災專職張廼龍和同事通過電力氣象應用系統對雷達回波發展趨勢、小時雨強、極大風速等監測預測數據進行綜合分析,發現江蘇境內長江以北大部分地區會出現強降雨和大風天氣,未來2天將影響江蘇全境,多條重要線路及變電站將受強降雨、強風影響。該中心第一時間發布強風強降雨影響區域、發生時間、風險設備清單等關鍵預警信息,通知相關運維單位提前做好應對工作。


    江蘇電科院員工在江蘇電網防災減災中心探討持續性強降雨對城市電網設備的影響。孫婷 攝

      江蘇境內水網密布、地勢平坦,南北溫差較大,局地強對流、強降雨、雷暴等惡劣天氣多發。近十年來,江蘇電網因氣象原因導致的輸電線路故障占比較高。為了有效應對極端天氣,國網江蘇省電力有限公司加快打造電力氣象服務體系。江蘇電科院攻關典型氣象災害預警技術,不斷提升電力氣象災害監測預測能力和設備風險預警能力,提高電力氣象服務專業水平,保障江蘇電網設備安全運行和電力可靠供應。

      打通系統壁壘 綜合預警多種氣象災害

      “預判并發布氣象災害對電網設備的影響信息能夠有效保障電網安全運行,而氣象災害監測預測數據是預判與分析設備風險的關鍵。”江蘇電科院輸變電技術中心副主任陳杰介紹。

      以前,國網江蘇電力設備氣象災害風險監測預測主要依賴氣象部門面向公眾發布的天氣預報。這類預報范圍通常以地市為單位,數據顆粒度大,供電公司難以針對具體變電站、線路等設備開展氣象風險預警。

      2019年12月,江蘇電科院融合了原先獨立分散的雷電監測、強風預警等多個系統,開發上線了輸變電設備自然災害預警系統,針對江蘇省110千伏及以上輸電線路和500千伏及以上變電站提供雷電、強風、強降雨等多種氣象災害綜合預警。2022年4月,國網江蘇電力深度整合內外部氣象數據,建成江蘇電力氣象公共服務平臺,實現全省電力氣象數據一個源。同時,江蘇電科院聯合中國電科院、武漢南瑞、江蘇省氣象臺、南京大學、南京信息工程大學等,以江蘇電力氣象公共服務平臺為統一數據源,升級迭代輸變電設備自然災害預警系統功能,建成了江蘇電網設備防災減災統一門戶——電力氣象微應用,并將其部署在新一代設備資產精益管理系統(PMS3.0)上。

      目前,該微應用針對雷電、強對流、強風、強降水、臺風的5個監測預警功能模塊擴展建設已經完成,針對山火、洪澇、地質災害等自然災害的5個監測預警功能模塊正在完善。

      提升災害預測精度、時效 實現桿塔級氣象風險預警

      8月31日,江蘇電科院開展微氣象站、雷電探測站等6類近200套電力氣象在線監測裝置安裝前的入網檢測。預計年底,該院可完成監測裝置部署工作,屆時將實現氣象環境分鐘級監測。

      精準預測災害類型、時間、強度、區位、受影響桿塔,在時效和精度上真正實現“一線一塔”“一站一策”精細化預警,能夠大幅縮短災前特巡和隱患處置等用時。江蘇電科院持續推進重要設備氣象環境監測網絡組建,截至目前,已在江蘇省建成由微氣象站、風速儀、X波段天氣雷達站等近450套設備環境監測裝置組成的電力氣象省級監測網絡,將江蘇電網重要輸電通道環境監測站點密度提升到千米級。

      為了進一步提升電網抵御氣象災害的能力,江蘇電科院不斷攻克技術難關,升級迭代災害風險算法模型,構建基于多尺度模式、多源氣象數據的強對流災害臨近預報模型,將空間分辨率提高到3千米。通過高分辨率地表物理特征的降尺度技術,該院在2022年首次實現針對強對流天氣的0~3小時短期臨時預警、0~24小時發展情況預測,將空間分辨率提高到1千米。

      4月,基于高分辨率雷達回波、衛星遙感等多源監測數據,江蘇電科院完成250米空間分辨率下惡劣天氣預測技術攻關,并在重要輸電通道試點應用,實現桿塔級氣象風險預警。

      加強氣象預警數據共享 服務生產一線應用

      7月5日,江蘇電科院防災減災專職邱剛在常態值班過程中發現,受強對流天氣影響,全省將有一輪強降水天氣過程,南京、揚州、泰州、南通等地有暴雨,局地有大暴雨,小時雨強超過50毫米,部分變電、配電設備設施面對較大的洪澇災害風險。他第一時間發布了暴雨洪澇風險預警信息,并依托數據共享標準化接口,將強降雨影響區域、受影響設備等關鍵信息共享至防汛管理平臺、生產管控平臺,通過上述平臺將預警信息及時推送至設備運維單位,并實時跟蹤氣象災害發展過程,將設備風險清單等信息推送至一線班組。

      “接到預警和建議后,我們立即組織開展特巡,總體應急處置工作效率提高了30%,保障了強降雨過程中設備安全運行。”國網江蘇電力設備部防汛專職賈駿說。

      為了拓展電力氣象微應用的服務范圍,江蘇電科院按照國網江蘇電力要求,開發數據服務共享接口,為輸電全景應用、生產管控平臺、防汛管理應用、重要輸電通道智能管控應用等提供氣象災害監測預警數據調用服務。目前,江蘇電科院研發的27個數據服務共享接口已提供數據調用服務10萬余次,為運維人員合理制訂作業計劃提供依據。

      年初以來,依托電力氣象微應用,江蘇電網防災減災中心增加對重要輸電通道的氣象災害風險跟蹤預測頻次,累計發布江蘇電網氣象專報30余期、發布短期臨時預警報告近百次,同時服務極端天氣災前預警、災中跟蹤、災后處置復盤,提高電網應對氣象災害能力。(譚笑 孫婷)


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