前不久，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心向國(guó)家電網(wǎng)有限公司各單位發(fā)布2021年第一期臺(tái)風(fēng)災(zāi)害長(zhǎng)期預(yù)警報(bào)告，預(yù)測(cè)今年主汛期臺(tái)風(fēng)活動(dòng)強(qiáng)度和電網(wǎng)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害總體情況。國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心正式進(jìn)入2021年臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警實(shí)戰(zhàn)狀態(tài)。
電網(wǎng)是現(xiàn)代社會(huì)重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，點(diǎn)多面廣，易受災(zāi)害性天氣影響。近年來(lái)，隨著全球氣候變暖，影響大的臺(tái)風(fēng)事件頻發(fā)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行及設(shè)備安全造成了極大威脅。為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，國(guó)家電網(wǎng)有限公司于2017年啟動(dòng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警工作，監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑及影響范圍，提前指導(dǎo)相關(guān)單位制訂防臺(tái)風(fēng)措施、應(yīng)急方案，全面提高電網(wǎng)抵御臺(tái)風(fēng)這一極端災(zāi)害天氣的能力。
臺(tái)風(fēng)活躍，嚴(yán)重影響電網(wǎng)設(shè)備安全運(yùn)行
臺(tái)風(fēng)是東南沿海地區(qū)電網(wǎng)面對(duì)的主要自然災(zāi)害之一。近年來(lái)，影響我國(guó)的臺(tái)風(fēng)頻次總體有所下降。但由于臺(tái)風(fēng)登陸位置向東、向北偏移，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)，登陸的臺(tái)風(fēng)數(shù)量由每年平均3個(gè)上升至4個(gè)，且仍有上升趨勢(shì)。
臺(tái)風(fēng)在我國(guó)東部主要影響的區(qū)域包括福建、浙江、上海、江西、安徽、江蘇、山東、遼寧七省一市，其中對(duì)福建、浙江影響最為顯著。1949～2020年，共有118個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸福建，共有46個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸浙江。隨著臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的北移，臺(tái)風(fēng)對(duì)黑龍江、吉林兩省的電網(wǎng)設(shè)備也將造成一定影響。
臺(tái)風(fēng)會(huì)給電網(wǎng)造成哪些損失？對(duì)于輸電線路，臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致的故障主要有導(dǎo)線風(fēng)偏、跳線風(fēng)偏、異物外破、桿塔受損、地線掉線等。對(duì)于變電設(shè)備，強(qiáng)風(fēng)會(huì)導(dǎo)致變電站內(nèi)母線倒塌、避雷器倒塌、異物外破等，強(qiáng)降雨還會(huì)引發(fā)變電站內(nèi)洪澇、套管閃絡(luò)等問題。配電設(shè)備在臺(tái)風(fēng)期間發(fā)生故障的原因較多，常見的有樹竹倒伏引起的放電、老舊電桿倒桿、導(dǎo)線斷線等。
臺(tái)風(fēng)災(zāi)害具有時(shí)間集中、影響面積大、破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)，屬于典型的小概率、高影響事件。以2019年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”為例，該輪臺(tái)風(fēng)于8月10日1時(shí)45分前后在浙江省溫嶺市登陸，登陸時(shí)強(qiáng)度為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)，中心附近最大風(fēng)力16級(jí)。截至2019年8月12日7時(shí)，“利奇馬”共造成浙江、上海、江蘇、福建、山東、安徽、遼寧電網(wǎng)72座35千伏以上變電站、4330條10千伏及以上線路、9.97萬(wàn)個(gè)臺(tái)區(qū)停電，676.95萬(wàn)用戶用電受到影響；其中對(duì)浙江影響最大，共造成1808條輸電線路停運(yùn)，272.36萬(wàn)用戶用電受到影響。
多元立體監(jiān)測(cè)，電網(wǎng)防范臺(tái)風(fēng)更主動(dòng)更精準(zhǔn)
應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害，電網(wǎng)企業(yè)傳統(tǒng)的應(yīng)對(duì)方式是結(jié)合氣象部門發(fā)布的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警信息，開展防臺(tái)風(fēng)、抗臺(tái)風(fēng)的物資和人員準(zhǔn)備。氣象部門的預(yù)警信息主要服務(wù)社會(huì)公眾，集中關(guān)注城市等人口密集區(qū)域。電網(wǎng)設(shè)備多位于高山、微地形區(qū)域，常規(guī)的臺(tái)風(fēng)氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)在時(shí)效和精度上無(wú)法滿足電力生產(chǎn)運(yùn)維的實(shí)際需要。為提升電網(wǎng)抵御臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的能力，有必要開展針對(duì)電網(wǎng)的臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警。
為此，公司于2017年8月成立了國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心。自成立以來(lái)，該中心已在31輪臺(tái)風(fēng)過程中發(fā)布臺(tái)風(fēng)中期預(yù)警報(bào)告356份、短期預(yù)警報(bào)告63份，提升了電網(wǎng)防臺(tái)風(fēng)抗臺(tái)風(fēng)工作的針對(duì)性和效率，保障電網(wǎng)設(shè)備安全。
針對(duì)目前常規(guī)的臺(tái)風(fēng)氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)精度低、缺乏針對(duì)性、預(yù)報(bào)周期長(zhǎng)等問題，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心分別從臺(tái)風(fēng)全方位監(jiān)測(cè)、臺(tái)風(fēng)氣象精細(xì)化預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害精準(zhǔn)評(píng)估3個(gè)方面構(gòu)建臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系。其中，臺(tái)風(fēng)全方位監(jiān)測(cè)構(gòu)成感知網(wǎng)絡(luò)，為臺(tái)風(fēng)氣象預(yù)報(bào)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；臺(tái)風(fēng)氣象精細(xì)化預(yù)報(bào)可得到高分辨率的預(yù)報(bào)信息，是臺(tái)風(fēng)災(zāi)害精準(zhǔn)評(píng)估的重要分析因素。
在臺(tái)風(fēng)全方位監(jiān)測(cè)方面，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心建立了由氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站、地面氣象雷達(dá)站、微氣象監(jiān)測(cè)裝置、臺(tái)風(fēng)移動(dòng)觀測(cè)車和臺(tái)風(fēng)觀測(cè)塔組成的全方位立體臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
氣象衛(wèi)星接收站部署在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心主站，用于接收和處理大尺度衛(wèi)星云圖，從宏觀上監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的方向、速度，預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)路徑和登陸地點(diǎn)；地面氣象雷達(dá)和臺(tái)風(fēng)移動(dòng)觀測(cè)車主要部署在沿海臺(tái)風(fēng)活躍區(qū)域，監(jiān)測(cè)即將登陸臺(tái)風(fēng)的中尺度云層分布、移動(dòng)和演變規(guī)律，實(shí)時(shí)掌握臺(tái)風(fēng)在運(yùn)動(dòng)中的發(fā)展和變化情況；微氣象監(jiān)測(cè)裝置和臺(tái)風(fēng)觀測(cè)塔分別部署在易受臺(tái)風(fēng)影響的桿塔及沿海臺(tái)風(fēng)登陸頻繁的區(qū)域，用于監(jiān)測(cè)微地形區(qū)域和臺(tái)風(fēng)密集登陸區(qū)域的微尺度風(fēng)場(chǎng)，對(duì)輸電桿塔、重要設(shè)備的具體部位受力是否超過設(shè)計(jì)值進(jìn)行預(yù)警。
在臺(tái)風(fēng)氣象預(yù)報(bào)方面，氣象部門往往采用中尺度預(yù)報(bào)模式，最小輸出3千米分辨率網(wǎng)格尺度的氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。對(duì)于電網(wǎng)設(shè)備受災(zāi)情況，此類分辨率下的預(yù)報(bào)精度仍有欠缺。國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心基于臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，開展臺(tái)風(fēng)氣象降尺度預(yù)報(bào)。這就好比透過放大鏡來(lái)觀察氣象云圖，將大尺度、低分辨率的臺(tái)風(fēng)氣象預(yù)報(bào)模式輸出的信息轉(zhuǎn)化為小尺度、高分辨率區(qū)域地面氣候變化信息。該中心融合衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站、天氣雷達(dá)、觀測(cè)塔、輸電線路微氣象監(jiān)測(cè)裝置等多源觀測(cè)資料，計(jì)算獲得1千米網(wǎng)格下的臺(tái)風(fēng)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)七省一市區(qū)域1千米分辨率臺(tái)風(fēng)氣象精確預(yù)報(bào)。
電網(wǎng)設(shè)備受臺(tái)風(fēng)災(zāi)害影響情況還取決于設(shè)備的防災(zāi)水平及致災(zāi)機(jī)理。為此，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心研發(fā)了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害預(yù)警模塊，分析電網(wǎng)設(shè)備抗風(fēng)、抗雨等抗災(zāi)特性，建立電網(wǎng)設(shè)備臨界氣象環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，再通過對(duì)比氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)設(shè)備臨界氣象環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)，在臺(tái)風(fēng)登陸前實(shí)現(xiàn)倒塔、風(fēng)偏閃絡(luò)、洪澇等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估。
該中心還要根據(jù)電網(wǎng)設(shè)備風(fēng)洞動(dòng)力響應(yīng)特性試驗(yàn)及仿真分析，準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)設(shè)備臺(tái)風(fēng)災(zāi)害下的動(dòng)力響應(yīng)特性，為臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)定期開展臺(tái)風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)故障歷史信息的大數(shù)據(jù)挖掘，掌握臺(tái)風(fēng)致災(zāi)規(guī)律，持續(xù)提升臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警精度。
在超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”胚胎生成之初，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心就密切關(guān)注臺(tái)風(fēng)活動(dòng)情況，預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”將從浙江沿海一帶登陸。在臺(tái)風(fēng)登陸前后，該中心基于地面氣象雷達(dá)和臺(tái)風(fēng)移動(dòng)觀測(cè)車，獲得了臺(tái)風(fēng)登陸期間蒼南站地面到空中5千米高度內(nèi)的高時(shí)空分辨率風(fēng)速隨高度變化信息，掌握臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)演變規(guī)律，同時(shí)結(jié)合線路桿塔微氣象監(jiān)測(cè)裝置獲取局地微地形下的實(shí)時(shí)臺(tái)風(fēng)氣象信息。
該中心預(yù)測(cè)，臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)溫州樂清至臺(tái)州臨海一帶167基桿塔、43座變電站所在之處的最大風(fēng)速將超過每秒30米，52座變電站的所處位置的日累計(jì)降水量將超過200毫米，臺(tái)風(fēng)登陸后實(shí)測(cè)結(jié)果與預(yù)報(bào)基本一致。結(jié)合電網(wǎng)設(shè)備受災(zāi)機(jī)理及電網(wǎng)設(shè)備臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，該中心及時(shí)發(fā)布臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警報(bào)告，共計(jì)對(duì)200余回關(guān)鍵線路發(fā)布跳閘或者停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，指導(dǎo)運(yùn)維單位做好加固工作，合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式，優(yōu)化應(yīng)急資源配置。
國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布的桿塔級(jí)、變電站級(jí)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害預(yù)警，使電網(wǎng)防臺(tái)風(fēng)抗臺(tái)風(fēng)工作由被動(dòng)變主動(dòng)、由事后變事前，減少了電網(wǎng)設(shè)備臺(tái)風(fēng)災(zāi)害損失。
長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)預(yù)警，支撐全年防抗臺(tái)風(fēng)早布局
為了進(jìn)一步提高臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警的針對(duì)性，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心基于臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)輸電、變電和配電設(shè)備的危害機(jī)理，建立了覆蓋輸變配電專業(yè)的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害預(yù)警機(jī)制，并結(jié)合臺(tái)風(fēng)活動(dòng)規(guī)律及影響過程，形成了長(zhǎng)期、中期及短期的預(yù)警報(bào)告發(fā)布模式。
4月6日，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心開展2021年首次電網(wǎng)長(zhǎng)期臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)工作。該中心根據(jù)前期大氣海洋環(huán)流狀況、海水溫度變化趨勢(shì)等數(shù)據(jù)，結(jié)合臺(tái)風(fēng)氣候預(yù)測(cè)模型對(duì)今年臺(tái)風(fēng)季的臺(tái)風(fēng)數(shù)量、強(qiáng)度、主要登陸區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
預(yù)測(cè)結(jié)果表明：2021年臺(tái)風(fēng)對(duì)華東區(qū)域電網(wǎng)的影響較強(qiáng)，對(duì)東北電網(wǎng)的影響偏弱。在臺(tái)風(fēng)數(shù)量上，影響浙江省、上海市和安徽省的臺(tái)風(fēng)數(shù)量偏多；在臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度方面，影響浙江省、江西省和上海市的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度偏強(qiáng)。本次電網(wǎng)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害長(zhǎng)期預(yù)警工作為公司相關(guān)單位在防臺(tái)風(fēng)抗臺(tái)風(fēng)物資準(zhǔn)備、隱患排查整治方面提供了依據(jù)，促使相關(guān)單位盡早謀劃、盡快預(yù)演、全面防范。
在臺(tái)風(fēng)過境期間，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心還將發(fā)布中期和短期預(yù)警，其中中期預(yù)警一天發(fā)布2次，短期預(yù)警一天最多發(fā)布4次，預(yù)測(cè)分析臺(tái)風(fēng)路徑及影響范圍，同時(shí)結(jié)合氣象預(yù)報(bào)結(jié)果預(yù)警電網(wǎng)設(shè)備風(fēng)害、暴雨次生災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)應(yīng)急物資、人員配置及電網(wǎng)運(yùn)行方式調(diào)整。
結(jié)合近年來(lái)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)規(guī)律，國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心的預(yù)警范圍將擴(kuò)展至整個(gè)東北地區(qū)。同時(shí)，該中心將在臺(tái)風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、電網(wǎng)設(shè)備洪澇風(fēng)險(xiǎn)的精確預(yù)警等方面開展科技攻關(guān)，進(jìn)一步提升臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警精度，提高電網(wǎng)災(zāi)害抵御能力，助力電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
（作者單位：國(guó)網(wǎng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心）
評(píng)論