江蘇境內水網(wǎng)密布，南北溫差較大，局地惡劣天氣多發(fā)，給電網(wǎng)安全運行帶來挑戰(zhàn)。按照國網(wǎng)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(yè)水平，保障江蘇電網(wǎng)設備安全運行和電力可靠供應。
9月18日，在江蘇電網(wǎng)防災減災中心，國網(wǎng)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(tǒng)對雷達回波發(fā)展趨勢、小時雨強、極大風速等監(jiān)測預測數(shù)據(jù)進行綜合分析，發(fā)現(xiàn)江蘇境內長江以北大部分地區(qū)會出現(xiàn)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(fā)布強風強降雨影響區(qū)域、發(fā)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(wǎng)防災減災中心探討持續(xù)性強降雨對城市電網(wǎng)設備的影響。孫婷 攝
江蘇境內水網(wǎng)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(fā)。近十年來，江蘇電網(wǎng)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(wǎng)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(jiān)測預測能力和設備風險預警能力，提高電力氣象服務專業(yè)水平，保障江蘇電網(wǎng)設備安全運行和電力可靠供應。
打通系統(tǒng)壁壘 綜合預警多種氣象災害
“預判并發(fā)布氣象災害對電網(wǎng)設備的影響信息能夠有效保障電網(wǎng)安全運行，而氣象災害監(jiān)測預測數(shù)據(jù)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(wǎng)江蘇電力設備氣象災害風險監(jiān)測預測主要依賴氣象部門面向公眾發(fā)布的天氣預報。這類預報范圍通常以地市為單位，數(shù)據(jù)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(jiān)測、強風預警等多個系統(tǒng)，開發(fā)上線了輸變電設備自然災害預警系統(tǒng)，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(wǎng)江蘇電力深度整合內外部氣象數(shù)據(jù)，建成江蘇電力氣象公共服務平臺，實現(xiàn)全省電力氣象數(shù)據(jù)一個源。同時，江蘇電科院聯(lián)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(tǒng)一數(shù)據(jù)源，升級迭代輸變電設備自然災害預警系統(tǒng)功能，建成了江蘇電網(wǎng)設備防災減災統(tǒng)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(tǒng)(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(jiān)測預警功能模塊擴展建設已經(jīng)完成，針對山火、洪澇、地質災害等自然災害的5個監(jiān)測預警功能模塊正在完善。
提升災害預測精度、時效 實現(xiàn)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(jiān)測裝置安裝前的入網(wǎng)檢測。預計年底，該院可完成監(jiān)測裝置部署工作，屆時將實現(xiàn)氣象環(huán)境分鐘級監(jiān)測。
精準預測災害類型、時間、強度、區(qū)位、受影響桿塔，在時效和精度上真正實現(xiàn)“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(xù)推進重要設備氣象環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)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(huán)境監(jiān)測裝置組成的電力氣象省級監(jiān)測網(wǎng)絡，將江蘇電網(wǎng)重要輸電通道環(huán)境監(jiān)測站點密度提升到千米級。
為了進一步提升電網(wǎng)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(shù)據(jù)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(xiàn)針對強對流天氣的0～3小時短期臨時預警、0～24小時發(fā)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(wèi)星遙感等多源監(jiān)測數(shù)據(jù)，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(xiàn)桿塔級氣象風險預警。
加強氣象預警數(shù)據(jù)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(tài)值班過程中發(fā)現(xiàn)，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(fā)布了暴雨洪澇風險預警信息，并依托數(shù)據(jù)共享標準化接口，將強降雨影響區(qū)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(fā)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(wǎng)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(wǎng)江蘇電力要求，開發(fā)數(shù)據(jù)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(jiān)測預警數(shù)據(jù)調用服務。目前，江蘇電科院研發(fā)的27個數(shù)據(jù)服務共享接口已提供數(shù)據(jù)調用服務10萬余次，為運維人員合理制訂作業(yè)計劃提供依據(jù)。
年初以來，依托電力氣象微應用，江蘇電網(wǎng)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(fā)布江蘇電網(wǎng)氣象專報30余期、發(fā)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(wǎng)應對氣象災害能力。（譚笑 孫婷）
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