高分辨率电网风灾预警系统的研究与实现

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1、高分辨率电网风灾预警系统的研究与实现StudyandImplementationofHighResolutionPowerGridWindHazardPrecautionSystem熊军1，林韩2，王庆华2（1.福建省电力有限公司厦门电业局，厦门361004；2.福建省电力有限公司，福州350003）XIONGJun1,LINHan2,WANGQing-hua2(1.XiamenPowerSupplyBureauofFujianElectricPowerCompanyLimited,Xiamen361004,China;2.FujianElectricPowerCompanyLi

2、mited,Fuzhou350003,China)摘要：强风暴是对电网运行威胁最大的一种自然灾害。针对电网风灾评估的困难，根据电网覆盖区内的气象数据、电网信息和地理信息，利用中尺度区域气象数值模式和小尺度边界层数值模式（WRF-CALMET），本文结合统计降尺度诊断技术建立了复杂微地形条件下热带气旋大风的数值预报模型，进而建立了能够反映台风风场叠加效应的复杂微地形强迫下的风场分布和变化的预警信息管理系统。最后通过结合电网风灾评估模型，在电网综合防灾减灾系统平台上实现了高分辨率、多层次的电网风灾预测预警。本系统提高了大风灾害预报预测能力，可以完善灾害预警预报系统，对于防灾减灾工作具

3、有重要的理论意义和应用价值。关键词：电网风灾；预警系统；数值预报模型；电网综合防灾减灾系统基金项目：福建省科技计划社会发展重点项目（2010Y0002）Abstract:Theseverewindisoneofthemostthreateningnaturaldisastersforpowergridoperation.Tosolvetheproblemofthewindhazardassessmentofpowergrid,accordingtoweatherandgriddataandgeographicalinformation,thispaperintroducedthe

4、typhoonnumericalforecastingmodelonthecomplexterrainconditionsbyusingmesoscaleregionalmeteorologicalnumericalmodelandmicroscaleboundarylayernumericalmodel(WRF-CALMET)combinedstatisticaldownscalingdiagnostictechniques.Finally,combiningpowergridwindhazardassessmentmodel,ahighresolutionpowergridw

5、indhazardprecautionsystemisrealizedinthegriddisasterpreventionandreductionsystem(GDPRS).Thissystemcanfurtherperfectthehazardpredictionandprecautionsystem,andimprovetheforecastabilityoftheseverewindhazard.Itisofimportantpracticalsignificanceandapplicationvalueforpowergriddisasterpreventionandr

6、eduction.Keywords:powergridwindhazard;precautionsystem;numericalforecastingmodel;GDPRS21概述福建地处东南沿海，自然灾害频发，自然灾害种类之多堪称全国之最，有风灾、水灾、雷害、火烧山、污秽、地质灾害及覆冰等灾害。每年都不同程度地给福建电网造成损失，严重威胁着福建电网的运行安全。据统计，由于自然环境因素引起的跳闸约占总跳闸的70％，绝大多数电网事故源自自然灾害[1]。强风暴是对电网运行威胁最大的自然灾害之一，能够导致输电线路大量跳闸或停运，严重时会造成断线、倒塔及其他设备受损，可能造成电网大面积瘫

7、痪[2]。目前关于电网风灾方面的研究主要集中在抗风设计研究，通过对输电塔线体系风振响应进行理论分析[3]和风洞试验研究[4]，以改进输电塔的抗风设计，提高输电线路的风灾防御能力。而考虑电网实际运行状态下，极端天气下的强风暴在特殊地形条件下极易超过杆塔的抗风设防标准，此时仅靠盲目提高设计标准是不明智的，应该结合风灾评估的思想，深入研究强风暴产生发展的本质，对其极端风场分布进行预测预报，对受其影响的线路杆塔分等级预警，以提醒相关运行人员进行决策处置。本文基于理论建模和数值模拟相结合的