自然灾害对鄂西电网影响数据的特征分析

王 莹，施通勤，周鲲鹏，卢生炜，蔡德福，曹 侃，蒋 伟，黄文涛

（1.国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077；2.国网湖北省电力公司，湖北 武汉 430077）

自然灾害对鄂西电网影响数据的特征分析

王 莹1，施通勤2，周鲲鹏1，卢生炜2，蔡德福1，曹 侃1，蒋 伟1，黄文涛1

（1.国网湖北省电力公司电力科学研究院，湖北 武汉 430077；2.国网湖北省电力公司，湖北 武汉 430077）

结合鄂西地区的地理气候条件和鄂西恩施、宜昌、襄阳、十堰、神农架5个市（州、林区）的25个县域电网遭受自然灾害影响的历史情况统计数据，从灾害类型、电压等级、停电频次等多个维度挖掘分析鄂西电网受灾的特征，研究结论对提高鄂西电网抵御自然灾害能力具有一定指导意义。

鄂西电网；自然灾害；冰雪灾害；供电安全

0 引言

电网设备的故障很大一部分源于自然灾害，自然灾害造成的影响及损失比其他风险因素更大[1]。中国幅员辽阔，不同地区地理气候条件差异较大，自然灾害具有明显的空间分布特征[2]，因此电网防灾减灾必须因地制宜，结合本地区电网遭受自然灾害影响的特征，有针对性地制定提高电网抵御自然灾害的措施。

湖北省西部的武陵山区、秦巴山区由于地理气候条件特殊，是湖北省灾害频发地区之一。近年来，鄂西电网在极端自然灾害中出现过数次大范围、长时间的倒杆断线等停电事件，虽然灾害发生后通过合理调配全省资源，加大抢修力度，及时恢复了供电。但此类事件严重影响当地正常的工农业生产和人民生活，增加了系统生产运维和舆情宣传压力。因此，鄂西电网防灾研究是一个重要课题，也是一项迫切任务。

本文基于鄂西电网遭受自然灾害影响的历史情况统计数据，从多个维度对灾害、对电网造成的影响进行了特征分析，为有针对性地提高电网抵御自然灾害能力提供有力支撑。

1 鄂西基本情况

鄂西山区，主要包括鄂西北的秦巴山区和鄂西南的武陵山区，其行政区划主要包括恩施州、宜昌市、十堰市、襄阳市以及神农架林区所辖的25个县市和地区，总国土面积约7.5万平方公里，如图1所示。

图1 鄂西电网研究区域行政区划示意图Fig.1 Sketch map of study region of western Hubei power grid

鄂西地区山峦起伏，因海拔高差悬殊，气候受地形影响大，具有明显的气候垂直地域差异，是湖北省自然灾害频发地区之一。自然灾害主要有冰雪、暴雨、大风、地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流等），其中冰雪、地质灾害给电力生产带来严重影响。图2是湖北电网冰区分布图[3]，全省中冰区（10 mm）、重冰区（＞20 mm）主要集中在鄂西地区，其中重冰区主要集中在恩施利川、建始、鹤峰、宜昌长阳、兴山、神农架、十堰竹溪、襄阳、保康等区域。

图2 湖北电网冰区分布图（30年重现期）Fig.2 Ice zone map in Hubei power grid(30 years return period)

2 鄂西电网受灾数据特征分析

2.1 总体情况

表1为2008～2016年鄂西5个市（州、林区）共25个县域10 kV～220 kV电网受灾情况统计。由表可知：鄂西地区949条线路停运1 471条次，断损线4 485 km，倒断杆33 808基，影响用户数200.55万户，累计损失电量1 837.89万kWh。恩施因自然灾害造成的停电用户数和损失电量最大，发生受灾停运事故的10 kV及35 kV线路条次数最多；十堰发生受灾停运事故的110 kV及220 kV线路条次数最多。

表1 鄂西电网受灾情况统计表Tab.1 Statistical table about the damage to western Hubei power grid caused by nature disasters

2.2 灾害发生年

按灾害发生年对2008年～2016年因自然灾害造成的停电用户和损失电量进行统计，统计结果如图3、图4。

图3 按年统计鄂西地区自然灾害影响的用户（单位：万户）Fig.3 Annual affected customers in western Hubei caused by disasters

图4 按年统计鄂西地区自然灾害造成的损失电量（单位：MW）Fig.4 Annual loss electric quantity in western Hubei caused by disasters

由图3、图4可知，2016年鄂西电网因自然灾害影响造成的停电情况最严重，其次是2008年和2014年。这是因为2008、2014、2016年鄂西地区均发生了大范围的冰雪灾害。

2.3 灾害发生年

按灾害类型对受灾停运线路条次数、毁损线路长度、倒断杆（塔）基数、停电用户数及损失电量进行统计，结果如图5。

图5 按灾害类型统计2008～2016年鄂西电网受灾情况Fig.5 Statistical charts about the damage to western Hubei grid from 2008 to 2016 in disaster type

由图5可知，2008～2016年，鄂西地区因冰雪灾害造成的停电线路条次数最多、倒杆断线最多、停电用户和损失电量最多，其次是洪涝。

2.4 电压等级

各电压等级受灾线路条数及比例如表2所示。

由表2可知，10 kV低压配电网线路受灾严重，占受灾线路总条数比例达到85%；35 kV及以上线路受灾较少。

表2 2008-2016年鄂西电网各电压等级受灾线路条数统计Tab.2 Number of broken lines in western Hubei from 2008 to 2016

图6 分电压等级统计2008～2016年鄂西电网受灾情况Fig.6 Statistical charts about the damage to western Hubei grid from 2008 to 2016 in voltage grade

由图6(a)、(b)可知：110 kV和220 kV电网抵御自然灾害能力强，倒杆断线少；35 kV、10 kV电网抵御自然灾害能力较弱，其中10 kV倒杆断线最严重（占比达到99%）。由图6(c)、(d)可知：因自然灾害造成的用户停电和电量损失主要是10 kV及35 kV线路停运引起。

2.5 停电频次

按线路因灾害停运次数对各地区各电压等级线路进行统计，其结果如图7所示。

图7 2008～2016年鄂西电网因自然灾害造成的线路停电次数统计Fig.7 Line outage frequency in western Hubei power grid from 2008 to 2016 caused by disasters

2008年～2016年因受灾发生停运的线路共计949条，14%的受灾线路发生过3次及以上受灾停运事故，大部分受灾线路仅发生过一次因灾停运事故。

3 结论

通过鄂西电网自然灾害故障统计，从多个维度分析了鄂西电网受灾情况的特征，得出以下主要结论及建议：

（1）各类自然灾害中，冰雪灾害对鄂西电网设备及供电安全造成的损失最大。

（2）110 kV和220 kV电网抵御自然灾害能力强，35 kV、10 kV电网抵御自然灾害能力较弱，10 kV电网设备受灾最严重。

（3）鄂西地区110 kV和220 kV转供能力较强，用户停电和电量损失主要是10 kV及35 kV线路停运引起。

（4）对220 kV及110 kV发生过受灾停运的线路，建议通过提高设计标准或加强网络结构逐个解决；对35 kV及10 kV电网，首先解决多次受灾且造成大量用户停电的线路。

（References）

[1]罗治强，董昱，胡超凡，等.2008年国家电网安全运行情况分析[J].中国电力，2009,42(5):8-12.LUO Zhiqiang,DONG Yu,HU Chaofan.Analysis of state grid security in 2008[J].Electric Power,2009, 42(5):8-12.

[2]陈鹏云，曹波，罗弦，等.中国电网主要自然灾害运行数据及特征分析[J].中国电力，2014，47(7)：57-61.CHEN Pengyun,CAO Bo,LUO Xian,et al.Operation Data and Feature Analysis of the Main Natural Di⁃sasters of Power Network in China[J].Electric Power, 2014，47(7)：57-61.

[3]黄俊杰，汪涛，朱昌成，等.基于气象地理模型的湖北电网冰区分布研究[J].湖北电力，2013，37(2)：27-29.HUANG Junjie,WANG Tao,ZHU Changcheng，et al.Research in Icing Region Distribution in Hubei PowerGrid Based on MeteorologicalGeographic Model[J].Hubei Electric Power,2013，37(2)：27-29.

Feature Analysis of Natural Disasters Impacting Power Network in Western Hubei

Wang Ying1，Shi Tongqin2，Zhou Kunpeng1，Lu Shengwei2，Cai Defu1，Cao Kan1，Jiang wei1，Huang Wentao1
（1.State Grid Hubei Electric Power Research Institute,Hubei Wuhan430077,China; 2.State Grid Hubei Electric Power Company,Wuhan Hubei430077,China）

Referring to geographic and climatic conditions and the historical data of suffering con⁃ditions in natural disasters of25 country power networks in Enshi,Yichang,Xiangyang,Shiyan,Shen⁃nongjia in western Hubei,feature analysis is conducted on the influence of natural disasters on pow⁃er grid in western Hubei from multiple dimensions such as disaster type,voltage grade and outage frequency.Conclusions are valuable for targeted solutions to enhance disaster resisting capacity of Western Hubei power grid.

western Hubei power grid;natural disasters;snow and ice disaster;power supply se⁃curity

TM74

AB

1006-3986(2017)04-0025-06

2017-02-20

王 莹（1990），女，湖北武汉人，硕士，助理工程师。

10.19308/j.hep.2017.04.006