在恶劣天气下如何保障气象部门的电力设备安全运行

摘要：恶劣天气极端天气频发，以现有的气象部门电力系统的运行状况不能抵挡自然灾害的影响，而若气象部门不能在自然灾害中提供气候信息，则可能造成更大的危害，所以为保障气象部门的电力设备在恶劣天气下安全运行，应该从气象部门自身的电力设备建设与加强和电力部门合作两方面进行改进。

关键词：气象部门；电力设备；恶劣天气；安全运行；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2016）34-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.043

近年来，我国受到全球变暖天气异常等因素的影响，气象灾害频发，直接经济损失超千亿元。台风、冰冻、雨雪、雷电、大雾、沙尘暴等恶劣天气影响下，电力设备无法正常运行，在恶劣天气中发挥重要预警作用的气象部门也不能幸免，更加剧了灾害的后果。

1 目前气象部门用电设备模式及其不足

1.1 恶劣天气对气象部门供电的影响

在多种气象灾害中，对气象部门用电设备影响最大的是冰雪霜冻灾害、暴雨及雷电，其他还有山火、台风、沙尘暴、地震、洪涝、暴风雪等。台风和大风天气可能引起气象部门输、配电线路跳闸故障，有些是临时性可修复的，但也很可能造成永久性的用电设备故障。而雷电也可能引发气象部门用电线路闪络跳闸，此故障一般重合闸动作后能恢复正常供电，但也可能造成不能修复的故障。冰冻雨雪天气下（如图1），也极易引起输电线路群发性跳闸；洪水、地震、山火等引发的多为永久性故障。

1.2 气象部门现有用电设备保障模式介绍

在我国，目前重要的省级以上气象部门为保障在恶劣天气中也能正常运行发挥气象部门的作用，也采取了多种供电措施，常见的有双回路供电模式、UPS不间断电源、柴油发电机等。

一般情况下，双回路供电模式能够保障气象部门的正常供电，在遭遇突发情况时，一条供电线路受损，备用的另一条线路则可以马上切换使用恢复供电。而两条线路分别由不同的主变电站供电和不同的市属变电站输电，在一个主变电站停电或故障时，另一个还能正常运行。即使两条线路同时不能使用，则UPS不间断电源和柴油发电机也能在短时间内保障气象部门的正常供电。

为应对恶劣天气引起的供电不足，气象部门也与电力部门展开合作，如建立了台风信息采集监视系统、雷电定位系统、洪水暴雨监测系统等，并将系统采集到的天气信息实时传输到电网安全防御系统中，实现天气信息与电网信息的同步化一体化，能够更好地保障气象部门在气象灾害中的正常供电。

1.3 现有模式在恶劣天气下的不足

虽然气象部门与电力部门为保障在自然灾害中气象工作的运行做了许多努力，但如同前文所说的，极端恶劣天气造成的用电故障大多是长时间才可修复的，即使采用双回路供电模式，也很有可能两条线路长时间无法使用。而在这种情况下，采用UPS不间断电源和柴油发电机供电则是无法满足气象业务所需的电量。

而在恶劣天气中，监测装置也无法正常发挥作用，因监测装置多采用无线电通信方式传输数据，在冰冻雨雪天气下，无线信号很容易受到影响。气象灾害信息与电网信息虽趋向于一体化发展，但目前来说还存在融合度不够的问题，无法准确对灾情做出相应的决策，导致供电不足，后续的气象工作也无法展开，甚至可能会引起更大的灾害。

2 恶劣天气下气象部门用电设备正常运行的重要性

随着科学技术的发展，气象信息在人们的日常生活生产中发挥着越来越大的作用，在恶劣天气下在自然灾害中，气象部门更是发挥着不可替代的预警作用。如在2008年的雪灾中，受到强冷空气影响，华中地区遭受严重的冰雪灾害，造成多个省市、直辖市输电线路故障瘫痪，居民用电困难，同时风雪导致各地高速公路、机场路面结冰及大量积雪，陆空交通瘫痪，所以恶劣天气和极端天气已经影响到了社会的稳定与居民的安康。

与此同时，气象信息衍生出的天气预报、气象防灾减灾信息、农业气象信息等都随着技术的进步，信息的准确度也随之提升。天气预报中可以预测未来15天内的天气状况，10天内的天气预测是基本可靠的，3天内的预测是基本准确的，3小时内的预报则是与实施情况吻合的。而气象信息的及时性、气象防灾减灾信息的可操作性都是在气象灾害防御抵抗的关键，所以气象部门在恶劣天气中可以发挥的预警作用也是越来越大的，但前提则是保障气象部门在恶劣天气下的正常供电。

3 对气象部门现有用电设备的改进方案

3.1 气象部门与电网部门加强合作，确保气象部门用电设备抵抗恶劣天气的能力

当下，国家电网的分布建设离不开气象信息，气象信息的发布接收也离不开电力部门的支持，所以两者加强合作才能实现互惠共赢，保障气象信息的及时发布与供电用电的正常供应。

具体来说，就是在易发生自然气象灾害的地区，在建立气象电力系统时，先要进行充分考察和论证，分析近年来的气象数据对电力系统的影响，在此基础上科学制定气象电力系统的建设实施标准。并对电网安全数据进行日常监控，气象系统、电力系统在灾害频发区设立观测点，将所得到的数据进行共享分析，建立起气候自然电力灾害的预警系统，形成信息互通的应急联动

机制。

针对气象部门的用电设备建设，可以根据当地自然气候情况，考虑到南北气候差异，建立适应其环境的供电设施，并制定相应的检查维修标准，确保气象部门的电网具备抵抗恶劣天气自然灾害的能力。对于气象部门的供电特殊要求，则要做好相应的基础设施建设，保证气象部门的连续正常供电，对其电网进行更为仔细精确的监测。

3.2 恶劣天气下保障气象部门电网结构完整、硬件设施齐全

风电雨雪等恶劣天气影响着电网能否正常运行，目前运用的双回路供电模式、UPS不间断电源与柴油发电机并不能很好地保障气象部门在恶劣天气中的供电需求，容易发生两条线路均瘫痪不能运行的情况，则气象部门应该建立完整的电网结构，在发生电路故障时，能够尽快恢复供电。对于气象部门比较重要的输配电，因天气原因发生状况后，会影响到其他元件、线路的运作，则应该及时进行试送调试，防止其他线路发生故障。

对于气象部门现有的电网安全运行防御系统，应该进行硬件设施的提升完善，才能保障在极端天气下电网的运作。在已有的电网系统中，加入并行计算架构并扩充硬件设施：增加通信服务器，用来接收处理气候信息；增加防火墙设施，隔离保护气象灾害信息的传输；增加计算机服务器，信息分析后做出预防监控决断；增加磁盘陈列，存储信息资源。改进防御控制功能，进一步优化电路调整需求，增加在线恢复控制功能如加装发电机自动启动装置，使配电设备能够在停电后快速自动恢复运行。

总体来说，就是建立能够适应外部环境气候改变的电网安全运行系统，该项技术已经于2013年在江西省气象局电网中得到应用。此项技术能够提高电网运行的稳定性与安全性，可以依照天气状况调控电网运行状态，自动调节电网输出输入电功率，并借助计算机实现在线预防控制措施的实施。

4 结语

恶劣天气极端天气对于电网的运行造成极大的影响，而本应在气象灾害中发挥重要作用的气象部门却因供电问题无法为社会提供气象服务。根据这种状况，笔者提出应该在加强气象部门与电力部门合作的同时，加强对气象部门电网基础设施建设，完善气象部门的电网结构与硬件水平，才能实现气象信息与电力信息一体化融合，对自然灾害做出更好的预警与防范。

参考文献

[1] 张学贤，张玉民，王德育.干侵入在皖北暴雨天气过程中的特征分析[J].安徽农业科学，2011，（14）.

[2] 杨涛.双回路供电系统的改进与研究[J].电力科技，2013，（5）.

[3] 徐良谋.从气象信息到防灾减灾基层气象部门应如何发挥更大作用[A].第29届中国气象学会年会气象灾害与社会和谐分会场论文集[C].2012.

[4] 王昊昊，徐泰山，等.自适应自然环境的电网安全稳定协调防御系统的应用设计[J].电力系统自动化，2014，（5）.

[5] 肖安，徐星生，卢敏.江西省一次冷空气过程中的灰霾天气过程分析[J].气象科技，2010，（1）.

[6] 马文彦，冯新，杨芙蓉.地面资料在侦测暴雨天气过程中的应用[J].气象，2010，（1）.

作者简介：刘明团（1988-），男，广州市气象信息网络中心助理工程师，研究方向：电气设备保障、电气控制、电力系统自动化等。

（责任编辑：蒋建华）