摘要：结合２００３～２０１２年的气象统计，对吉林电网输电线路覆冰舞动易发生气象特征进行了分析，满足各覆冰条件的年空间分布特征基本相似，中部和长白山区多而延边东部和通化南部少，满足各覆冰条件的月分布特点为１１月和３月的出现天数最多，１２月次之，１０月最少，每年的１１月、３月以及１２月需重点防范覆冰舞动的发生。提出预防线路覆冰舞动的措施：在覆冰舞动气象高发区域内增加架空线路间隔棒，适当增加相间距，避免采用同塔并架和紧凑型设计，利用互联网、微信、短信等技术，根据确定的舞动阈值，及时发布预警，确保覆冰舞动气象高发区域运行线路高功率运行，增加运行线路温度，避免覆冰舞动的发生。
关键词：吉林电网；覆冰；舞动；输电线路；气象条件
电力线路覆冰舞动是由特定气象条件引发的电网故障，多发生在湿度较大、寒冷、多风季节。据国网中国电力科学研究院统计，同时满足“气温不大于０℃、风速为３～４级（３．４～７．９ｍ／ｓ）、相对湿度大于８０％”时，覆冰舞动故障出现概率接近９０％。国网吉林省电力有限公司通过连续５年观察，并根据吉林省气象服务中心的气象记录统计，“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、相对湿度大于８３％”时，覆冰舞动出现概率大于９５％，“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、相对湿度大于９０％”时，电网覆冰故障概率接近１００％。在此基础上，全面分析和系统研究吉林省电网覆冰舞动易发气象特征及其对电力设施的影响，有针对性地采取防范措施，对于保障电网安全具有十分重要的意义。
１吉林电网覆冰易发气象分布
２００３～２０１２年，吉林省５２个市（县）满足“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、逐时相对湿度大于８３％”条件的年平均天数为１１．６天，图１为符合覆冰气象条件的年平均天数分布，可以看出，全省符合覆冰条件天数有３个较大数值中心，分别位于长白山区、长春地区南部和松原地区北部，大体呈中部和长白山区多而延边东部和通化地区南部少的特征，长白山区符合覆冰条件的天数最多，达到２６天，长春地区除九台外符合覆冰条件的为１６～２５天，松原、四平、吉林、辽源、通化北部、延边西北部地区符合覆冰条件的为１２～１８天，白城地区符合覆冰条件的为６～１２天，而延边地区东部和通化地区南部符合覆冰条件的为２～９天，符合覆冰条件的天数最少出现在临江，仅为１．５天。吉林省从春、秋、冬季时间分布看，秋季各市（县）出现符合覆冰条件的天数最少，冬季各市（县）出现符合覆冰条件的天数最多。冬季空间分布有３个大数值中心，分别为：长春地区南部、松原地区北部和长白山区。冬季中部地区出现符合覆冰条件的在７天以上，最大值出现在双阳，为１７．５天，其次是扶余，为１７．３天，而延边东部、通化南部以及白山的部分地区仅为１～４天。春季空间分布仅有１个大值中心，即长白山区，春季长白山地区符合覆冰条件的达８天，长春地区南部、吉林东部、白山北部地区以及松原地区部分市（县）符合覆冰条件的为４～５天，而延边东部、通化南部以及白山的部分地区仅为１～２天。秋季除长白山迎风坡的个别市（县）外，全省大部分地区符合覆冰条件的均小于１天，尤其是白城地区近１０年基本未出现符合覆冰条件的现象。２００３～２０１２年，满足“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、逐时相对湿度大于８５％”条件的年平均天数为９．５天，满足“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、逐时相对湿度大于９０％”条件的年平均天数为４．８天。空间分布均存在２个大值中心，呈中部和长白山区多而东北部和通化南部少的特征，分布规律与“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、逐时相对湿度大于８３％”基本一致。
２覆冰易发天气与输电线路覆冰舞动事故的季节分布
对２００３～２０１２年吉林省５２个市（县）气象统计（见表１），发现符合３个不同级别气象条件的全省各月平均出现次数最多的均为１１月，其次为３月。这种分布特征与吉林省气候条件特点有一定的相关性，１１月和３月分别为吉林省的初冬和初春，冷暖空气活动频繁，易出现雨雪转换天气，易产生覆冰舞动的天气条件，而１０月的上中旬气温一般在零上，不易满足覆冰产生的温度条件，１月份，处于隆冬季节，温度较低，降水量较少，湿度条件较差，故也不易产生覆冰舞动的天气条件。通过计算得到近１０年吉林省５２个市（县）满足“逐时气温不大于０℃、逐时风速为３～４级、逐时相对湿度大于８３％”条件的各月平均天数分别为：１月为１．３天，２月为１．７天，３月为２．６天，４月为０．７天，１０月为０．４天，１１月为２．６天，１２月为２．３天。１１月和３月出现的天数最多，１２月次之，１０月最少。显然，利用覆冰舞动发生日各气象要素数据，能够确定判断覆冰舞动的阈值，但由于阈值范围较大，在实际应用过程中可能会出现空报现象。对近１０年１６次覆冰舞动日各气象要素逐时数据进行了拟合分析，拟合率达８１．２５％，即除白城、镇赉和前郭３个城市的逐时气象条件不满足上述条件外，其余各城市的逐时气象条件均满足上述条件。不满足上述条件的３个城市的气象要素主要是相对湿度未达到９０％以上，但在出现覆冰舞动前相对湿度均稳定达到８０％以上。说明具备条件时，还需考虑因地理位置的不同，分区域确定阈值。
３防止覆冰舞动的措施
利用以上研究结果，结合历年运行经验，可从以下方面开展防覆冰舞动工作。ａ．在四平、通化、延边、松原等覆冰舞动气象高发区域内开展差异化设计，增加架空线路间隔棒，适当增加相间距，避免采用同塔并架和紧凑型设计。ｂ．利用互联网、微信、短信等技术，根据确定的舞动阈值，及时发布预警，有针对性地开展事故预想与风险防控，形成电网运行、维护一体化综合管控。ｃ．确保覆冰舞动气象高发区域运行线路高功率运行，必要时采用直流融冰等措施，增加运行线路温度，避免覆冰的发生。ｄ．适时开展人工影响气象对输电线路运行的研究。
４结论
ａ．满足各覆冰条件的年空间分布特征基本相似，存在２～３个大数值中心，分别位于为长白山区、长春地区南部和松原地区北部，总体呈中部和长白山区多而延边东部和通化南部少的特征。ｂ．满足各覆冰条件的各月分布特点为１１月和３月出现的天数最多，１２月次之，１０月最少，即吉林省的初冬和初春发生覆冰舞动的可能性最大。另外不同月份各市（县）符合条件的日数分布特征不同。ｃ．１月、２月和１０月中西部地区均以西风和西南风为主，东部地区无明显规律，３月、１１月和１２月西部地区以北风或西北风为主，中部地区以西风或西南风为主，东部地区无明显规律，４月全省大部分市（县）以东北风或北风为主。根据空间分布规律分析，预防覆冰舞动带来的不利影响时，可以根据各月的空间分布特征确定不同月份重点预防的区域，１月预防重点区域为松原的北部、长春、辽源以及白城的部分地区，２月、３月预防重点区域为我省中东部的大部分地区，４月、１０月预防重点区域为长白山地区，１１月和１２月除通化地区南部和延边东部地区外均需重点预防。ｄ．根据各市（县）各月发生覆冰舞动的气象条件的可能性，确定重点预防覆冰舞动的时间段，即每年的１１月、３月以及１２月需重点防范覆冰舞动的发生。
作者：程思明 胡飞飞 谢静芳 刘海峰 迟作杰 单位：国网吉林省电力有限公司 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院
