山西省不同重現期下電線覆冰厚度空間分布及區劃

李清華，孟 潔，李勁松，劉月麗 ，常 清，姜 敏，郭 棟

(1.山西省氣象服務中心，山西 太原 030002；2.國網山西省電力公司電力科學研究院，山西 太原 030001；3.山西省氣候中心，山西 太原 030006)

引 言

山西電網作為我國“西電東送”的北通道之一，在優化配置全國電力能源進程中發揮重要作用，220 kV及以上輸電線路已超26 000 km。然而，山西省山地丘陵眾多(面積約占80.1%)，高壓輸電線路跨越山區時會受到氣候垂直分布條件的影響，運行條件異常惡劣，山區電線覆冰一直是危害高壓輸電線路安全運行的重要問題。山西省在2007、2012、2015、2017年和2019年底至2020年初都發生了大范圍線路覆冰導致的跳閘停運事故，多次涉及超特高壓線路，嚴重影響電網安全穩定運行，經濟損失巨大。電線覆冰區劃研究能夠有效指導架空輸電線路設計和運維，提升抵御覆冰災害能力，對保障電網安全穩定運行意義重大。

電線覆冰過程是集氣象學、流體力學和熱力學等的綜合物理過程，通過研究電線積冰的物理機制可以獲取覆冰厚度與各類氣象要素之間的綜合定量關系[1]，而覆冰厚度推算是開展覆冰區劃的前提。為此，國內外學者提出了許多基于氣象要素的導線雨凇、霧凇覆冰計算模型[2-11]，這些模型可以預測和檢驗一定氣象條件下產生的雨凇、霧凇覆冰重量[10]，并根據密度范圍計算導線覆冰厚度，但因其前提假設不同，積冰特征地域差異明顯[12-20]，不具普適性。統計模型因能夠充分挖掘歷史資料信息，且計算速度快、模型簡單等優點被廣泛應用[1,21-23]?！?br>