台州临海电网暴雨风险评估模型研究

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1、台州临海电网暴雨风险评估模型研究　　摘要：针对台州自然灾害频发，台风暴雨洪涝灾害威胁电网安全的问题，该文提出了针对电网的暴雨风险评估模型并结合城市相关特点，探讨了相关技术路线，给出了暴雨风险评估模型的构建过程，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。　　关键词：电网暴雨风险评估模型　　中图分类号：P33文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0075-02　　台州有着特殊的地理位置，地处东南沿海，是自然灾害频发的地区，历年台风登陆地很多集中在此地。台风暴雨洪涝灾害每年都严重威胁着台州电网的运行安全，并造成不同程度

2、的损害。暴雨洪涝对电网的影响一方面来自于风力带来的破坏，如面向海口处和台风登陆前进方向的高山风口处的杆塔，因受到超过设计风速的强台风袭击，造成倒杆、折弯，引起线路跳闸；变电站内主变压器引下线受台风影响引起风偏放电，造成主变压器跳闸。另一个方面来自于台风登陆后经常带来的强降雨，雨水冲刷线路杆塔基础，引起杆塔倾斜甚至倒塌，洪水、泥石流对变电站、配电室特别是地下开闭所带来严重影响，造成二次设备如端子箱、直流系统进水，引起继电保护装置不能正常工作或误动、拒动，甚至整个变电站停运。　　暴雨侵害变电站电气设备绝缘，致使设备运行异常或故障。强风时的

3、暴雨往往雨量大而急、方向偏，有时会发生局部龙卷风雨，对变电站电气设备的防雨密封构成较大威胁。尤其是高压开关室的屋顶、继电保护室的门窗、户外断路器、隔离开关的机构箱、端子箱等，这些重要部位发生渗漏雨，就可能造成高压设备外部绝缘闪络放电，或造成二次控制回路接地、短路故障，甚至导致保护及开关误动跳闸。处于防洪标准较低地域的变电站还可能遭受洪灾、泥石流的严重威胁，处于城市内涝严重地段的变电站有水淹变电站的危险。　　现有电网系统对暴雨灾害缺乏有效的检测手段，不能有效预报灾害的发生，不能及时监控灾情。指挥人员无法判断暴雨灾害的发展趋势及风险，无法

4、掌握暴雨对电网设施引起的风险情况，无法得到相关的决策所需信息，这给电力系统的防灾减灾工作带来了很多困难。因此，急需建立一个较为完善的防范预警系统，了解台风及暴雨洪涝的动态，能够预测暴雨趋势并显示实际雨量及预警信息，及时了解暴雨洪涝可能对电网设备带来的影响，及时做出部署，事后能根据灾害情况，对灾害对电网损害情况进行评估，保证当地电网的安全运行。　　1资料收集　　（1）灾情资料：台州临海自有记录以来的暴雨电网灾害数据，多灾并重时，选取影响最大的灾害。并统计以街区为单元的电力灾情频次。（2）暴雨资料：台州市范围内气象站（常规站、自动站）、电

5、力气象监测站自有记录以来的逐日降水量统计。（3）社会经济资料：台州临海以街道为单元的土地面积、区内耗电量、国民生产总值（GDP）等数据。（4）基础地理信息数据：台州临海1∶500比例尺的水系及DEM数据。（5）电网分布数据。　　2风险评估方法　　从风险评估四要素出发，充分考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性和防灾减灾能力（即暴雨频率、相对高差和水网密度、电网密度、国民生产总值）的空间差异和权重差异，进行暴雨对电网安全影响的等级划分、区划和分区评价。　　3技术路线　　电网风险评估技术路线见图1。　　3.1致灾因子程度计算　　

6、统计各站每年1、2、3……7d的暴雨过程降水量，分别建立降水过程序列，计算不同序列的第60、80、90、95、98百分位数的降雨量值，即划分为1～5个等级。根据暴雨强度等级越高，对内涝形成所起的作用越大的原则，确定降水致灾因子权重，将暴雨强度5、4、3、2、1级分别取作权重，并进行5级划分。　　3.2孕灾环境计算　　高程：从高程数据中，划分2m×2m的网格，采用周围8个格点高程标准差为地形起伏变化，作为地形影响指数。高程越低、标准差越小，表示越有利于形成涝灾，影响值就越大。　　水系：主要包括河网密度和距离水体的远近。在1∶500的地形

7、图中采用2m×2m的网格计算河网密度。距离水体远近的影响则用GIS中的计算缓冲区功能实现，其中河流应按照一级河流和二级河流、湖泊水库按照水域面积来分别考虑，分为一级缓冲区和二级缓冲区，给予0～1适当的影响因子值。河网密度和缓冲区影响规范化处理后，给予权重值，采用加权综合评价法求得水系影响指数。　　计算暴雨内涝灾害孕灾环境敏感指数，并采用自然断点法，将敏感性划分为5个等级。　　3.3承灾体易损性　　从发电量和耗电量两方面分析，利用GIS中自然断点法将综合承灾体易损性指数按5个等级分区划分，并基于GIS绘制综合承灾体易损性指数区划图。　　

8、3.4防灾抗灾能力　　防灾抗灾能力是受灾区对暴雨灾害的抵御和恢复程度，是为应对暴雨内涝灾害所造成的损害而进行的工程和非工程措施，主要考虑人均GDP。对人均GDP规范化处理后，利用自然断点分级法，绘制暴雨内涝灾害防灾抗灾能