“电网主要灾害规律性研究及其应用”获国家电网公司科技进步奖 --中国科技网

主要完成单位：中国电力科学研究院

完成人：程永锋、高克利、朱宽军、王剑、丁士君、杨加伦、李军辉、杨风利、钟珉、朱照清、刘彬、张立春、曹志煌、王学彬、董新胜

我国已成为世界上电网灾害最严重的国家之一，频发的气象、地震和地质等灾害给电网的安全稳定运行造成了巨大的威胁。目前电网灾害重“治”轻“防”的局面制约了防灾水平的提升，掌握电网主要灾害规律及分布图绘制技术是提升电网防灾水平的重要途径。

该项目在电网主要灾害发生规律、灾害分级及其分布图绘制等方面开展了系统研究，取得了丰硕的成果：（1）建立了典型强风载荷计算模型、导线覆冰厚度预测模型和电网地质灾害危险性评价模型，提出了舞动气象影响参数分析方法和设备抗震可靠性计算方法，克服了传统方法关键参数表达不明确、计算精度不满足要求等方面的问题，为电网主要灾害规律分析提供了理论基础。（2）揭示了台风、下击暴流的形成及分布规律、电网滑坡/泥石流地质灾害的发生和破坏规律以及电网覆冰分布规律，提出了我国电网设施的抗震设防水平，细化了舞动气象参数阈值空间分布规律，使得电网主要灾害分布特性分析预测结果更加符合实际。（3）提出了电网主要灾害等级划分方法和标准，包括：台风和下击暴流风的风速统计方法和分级标准、覆冰厚度多模型计算方法和分级标准、舞动日数分级标准、电网地质灾害危险性评价方法和表征指标分级、电网抗震设防分区原则，为灾害分布图绘制奠定了基础。（4）建立了电网灾害分布图绘制技术体系，规范了分布图绘制方法，绘制了电网风、覆冰、舞动、地震及地质灾害等主要灾害分布图。

技术创新点

该成果的关键技术和创新点：（1）揭示了强风作用下输电线路的破坏规律，提出了台风和下击暴流风的风速统计方法，建立了14级风速的电网风区分级标准，首次绘制了国家电网公司系统电网风区分布图，为更准确计算输电线路抗风设计参数提供了重要依据。（2）根据不同的基础数据条件，建立了包含覆冰数据法、CRREL模型法、气象参量回归法和局地地形气象法的覆冰厚度预测技术体系，制定了电网覆冰等级区划方法，绘制了国家电网公司系统电网冰区分布图，为确定输电线路覆冰荷载提供了重要依据。（3）在气象地理法和频次法的基础上，结合运行经验建立了新的舞动灾害区域分布图绘制方法，修订了国家电网公司系统舞动分布图，为电网开展防舞设计和运维提供了重要技术支撑。（4）提出了电网电气设备50年超越概率2%的抗震设防水准，建立了电网电气设备抗震设计3等级的分区原则及标准反应谱，首次绘制了全国电网抗震设防分布图，是变电站、换流站开展抗震选址及抗震设防工作的技术依据。（5）提出了滑坡和泥石流灾害对电网危险性的评价模型和方法，首次绘制了全国电网地质灾害危险性区域分布图，为规划建设阶段输电线路和变电（换流）站工程地质灾害风险评估提供了技术支撑。

成果应用及效益

该项目建立了电网风、覆冰、舞动、地震及地质等灾害分布图绘制技术，并绘制完成《国家电网公司电网风区分布图（2013年版）》、《国家电网公司电网冰区分布图（2013年版）》、《国家电网公司电网舞动区域分布图（2013年版）》、《国家电网公司电网抗震设防分布图（2013年版）》及《国家电网公司电网地质灾害分布图（2013年版）》等灾害分布图，成果在国家电网公司系统得到了全面推广应用。

（1）电网规划建设方面的应用

电网主要灾害分布图已经广泛的应用到电网新建工程的规划和设计中，为电网路径规划、电网防灾减灾设计提供了有力的技术支撑。

2014年国务院发布实施《大气污染防治行动计划》的实施，包括“四交五直”等在内的多条特高压工程将相继开展建设，目前包括±800kV上海庙—山东、锡盟—江苏及山西—江苏等特高压直流工程和1000kV榆横—潍坊等特高压交流工程，电网风、覆冰、舞动、地震及地质分布图已经作为防灾设计的基本依据应用到上述工程的初步设计中，主要有特高压输电线路走廊设计风速、设计冰厚的确定，线路走廊所经区域舞动强弱程度的分级，换流站、变电站避开严重震区及地质灾害区的设计等，直接支撑了特高压工程的规划设计工作。

（2）电网运维方面的应用

电网主要灾害分布图作为电网运维检修工作的重要依据，已经在运维检修工作中得到广泛的应用。

2014年，国家电网公司运维检修部组织相关省份依据新版电网风区、冰区和舞动区域分布图开展了包括±800kV复奉、锦苏、宾金、天中等特高压直流工程和1000kV晋东南—荆门、淮上等特高压交流工程在内的重要输电通道风险因子的评估，对保障国网公司重要输电通道的安全稳定和满负荷运行提供了坚强的技术支撑。

电网风、覆冰、舞动、地震及地质等灾害分布图的应用全面提高了我国电网规划、建设及运维的技术水平，大大提升了电网抵御自然灾害的能力，具有显著的经济效益和巨大的社会效益。（杨加伦）