电力自动气象环境监测站在电力系统防灾中的应用研究.pdfVIP

第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 电力自动气象环境监测站 在电力系统防灾中的应用研究 张建平 杨巧艺 （福建电力调度通信中心，福建省福州市，350003） 摘 要 : 介绍电力自动气象环境监测站在福建电力系统防灾中的应用，阐述站 点布设原则和设备选型，在台风实时监测中的应用，简述电力环境监测系统在电力 系统防灾中的应用研究。 关键词: 电力自动气象环境监测站 输电网络 AWS 数据采集器 一、 引 言 福建省地处我国东南沿海，多为山地丘陵地形，为自然灾害多发地区，线路故障率高。 灾害性天气对电力系统影响比较严重，国内外都对灾害性天气开展研究，如日本东京电力建立 了比较完善的电力系统环境监测体系，国网公司“十一五”规划也提出加强电力系统环境监 测。在诸多灾害中，台风以其运动、强度的突变性，强风带来的破坏性对电网安全运行构成很 大威胁。回顾历史，每次登陆或影响福建省的台风对福建电网均造成不同程度的破坏。对台风 的形成、运动方向和影响范围进行及时的跟踪和分析，对电网及时调整运行方式，减少灾害损 失有着重要的意义。 福建的负荷中心在沿海地区，近年来，沿海火电厂建设规模不断扩大，线路投运条数日 渐增多，电压等级不断上升。对实时监测台风的发展趋势，台风影响范围内的风速及破坏力， 以及对输电网络的影响分析提出更高要求。由于福建沿海地区天气灾害、台风暴雨等强灾害特 征复杂，时间空间分布和成灾机理与地形、电网设备的特性有关，单纯依靠分辨率较低的气象 观测尚不能满足需求。在可得到的气象、水文资料的基础上，适当增加部分设在电网及相关关 键区域的自动观测设备，进行实时风速、风向、温度、湿度、雨量、气压等加密观测，实现数 据采集自动化，加强对电网灾害的监测是十分必要的。2003 年福建省电力有限公司启动“防灾 变技术在输电网络中的应用”研究。确定将电力自动气象环境监测站的研究作为首要任务，并 于 2004 年在晋江 500kV 变电站、福清城头 220kV 变电站和龙海后石电厂建立 3 个试点。该试 点建成后，实时监测 2004 年第 18 号台风“艾利”，为电网防抗台风起到重要作用。目前，推 广布点工作正在加紧进行中。 二、 电力自动气象环境监测站布点规划 根据国家气象局《地面观测规范要求》，“无人值守气象站和机动气象观测站的环境条 件可根据设站的目的自行掌握”。福建电力自动气象环境监测站布点规划考虑的要素有三个： 1、重点监测输电网络的气象要素，2、站点沿福建沿海均匀分布，站点主要布设在沿海大型火 - 1 - 第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 电厂和重要变电站，监测范围广，南起福建最南部的东山县，北至福建最北部的福鼎市，3、 通信条件较好，易于设备看管和交通方便。 为方便电网调度、预报作业和信息共享，采集的所有气象信息直接传输至福建电力调度 通信中心中心站。 三、电力自动气象环境监测站测量要求及设备选型 本系统气象要素测量和统计的项目主要根据 2003 年国家气象局《地面气象观测规范》的 统计要求，同时结合电力系统实时监视的需求增加 1 分钟平均风速。传感器设备选型要求符合 规范规定的各项技术指标要求。从运行管理和维护方便及防雷考虑，要求电力自动气象环境监 测站形成一独立系统，不推荐使用室内电源。因此电力自动气象环境监测站按野外遥测站方式 设计，其设备选型强调微功耗设计。在技术指标相同的情况下，优选功耗低的产品。 风速风向计作为本系统最重要的传感器，其可靠运行和数据准确采集对系统正常运行至 关重要。结合福建沿海气候特点及污染较为严重的情况，本系统选用超声波风传感器 （Ultrasonic Wind Sensor ），该传感器摒弃了传统的风杯、风向标结构，无任何移动部件，减 小了传感器维修量，可靠性很高，非常适合无人观测场合使用。另外，该传感器功耗低，约在 40mA 左右(12Vdc 供电)，接口采用了低功耗传感器常用的 SDI-12 接口协议，进一步降低了设 备功耗。气压计选型选用与风速风向计