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摘要：本文首先介绍了电力系统自然灾害的概况及成因，然后分析了应对措施。
关键词：电力系统; 自然灾害; 气候变化。
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1 冰雪灾害
1.1 概况及成因
虽然架空电力线路设计时一般都考虑了风速影响，但是当风速超过一定值时，线路设备在迎风面水平方向上的机械荷载将增加，拉伸作用使悬垂绝缘子串偏斜，特别是导线的张力和弧垂都将增加，造成空气绝缘间隙的减少，容易发生相间短路和导线烧伤等事故。同时，风速过大还会使高压线路产生振动现象，如不采取措施，长时间振动将会引起金属疲劳，造成导线断股，严重时甚至发生断线事故。如此严重的事故发生在大雪封山、公路冻结的严冬季节，抢修十分困难，易造成长时间大面积停电事故。
1.2 应对措施
（1）在重点的线路杆塔上安装覆冰检测装置，及时准确的采集监测点的气象数据。根据线路参数和监测数据及时掌握覆冰情况，及时作出反应。建立覆冰区的数据库，长期监控收集数据，以便分析，为线路的科学设计提供资料。
（2）设计电路时充分考虑地形地貌特征。由于除了风速风向，线路走向和导线悬挂高度及导线的各项参数都会影响到覆冰情况，在我国，通常来讲东西走向较南北走向的导线覆冰情况更严重，所以在重冰区，尽量使用南北走向的导线设计。且覆冰程度与导线的直径成正相关，所以设计时避免导线过粗。尽量避开不利的地形和覆冰严重的区域。线路尽量沿起伏度较小的地形走线，尽量避免跨垭口、湖泊、风口等地段。转角点避开开阔的山脊，且转角角度尽量小。悬式绝缘子串增加大盘径伞群阻隔法。
（3）制定有针对性和实用性强的事故处理预案，在冰灾发展的各个阶段针对电网的结构，利用仿真分析等多种方法，建立有时效性和针对性的处理预案。在冰灾形成初期调度中心及时启动预案。开发和应用多种融冰技术，其基本思路有：将电能转化成热能融冰、将电能转化成机械能融冰和直接破坏物理结构的机械法除冰3 种。
2 风灾
2.1 概况及成因
在引发电力系统异常运行的自然灾害之中，风灾是最为严重的。历史上日本等地曾多次发生严重的有台风引起的电力网破坏，造成极大的财产损失及人民生活不便。我国自改革开放以来，电力工业飞速发展，500 kV 输电线路逐渐成为我国各电网的主干线路。但是在我国风灾频发的浙江省江苏省等华东地区电网、高压及超高压的输电塔倒塌事故也频频发生。其中2004 年台风“云娜”在浙江温岭登陆，造成输电线路损坏达3 342 km，浙江电网500 kV 线路跳闸10 次，9 座220 kV 变电所失电，造成极其严重的损失。
我国风灾至电网破坏的原因有以下几点：首先，全球气候变化及人类的过度开发使得地球气候变化很大，灾害天气越来越多，致使风灾几率升高。第二，线路和铁塔的抗风设防标准和实际风速并不匹配，安全裕度存在不足。由于片面强调节省钢材，我国的高压输电塔抗风设防标准偏低。第三，我国对输电塔抗风研究还相对滞后，输电塔-线体系的复杂的耦合效应使得输电塔的动力特性和风振响应的评估十分复杂，目前我国实际的风场资料匮乏风振实测数据的缺乏使得我国对输电线路的抗风研究停滞不前，无法突破瓶颈。
2.2 应对措施
（1）建立台风信息采集和监视系统结合GIS 数据，及时查询台风风圈范围内的场站和设备状态。将气象部门的台风预报等资料也纳入监控与安全稳定防御系统。在原有的台风资料的基础上分析，并且及时积极的更新新的即时台风资料进行研究，在原有的气象分区基础上进行修订以适应地球气候变化。
（2）积极开展输电线路塔线体系的抗风能力提升的研究。通过基于中长期的区域风场危险性分析和数值模拟研究龙卷风等强风风场及强对流天气对输电线路的威胁。对输电塔-线体系进行更为精细的建模，进行静力和动力试验以及风洞实验研究，深入准确的了解输电塔抗风特性，对输电线路及杆塔的抗风参数进行合理的设计。
（3）对于已经建立的输电杆塔和线路进行及时的维护和加固改造。检查塔基是否下沉、外露，深度是否符合标准，有无损坏。以及杆塔和线路位置与周围建筑物和树木等物体的距离是否危险。对于原有的输配电系统参数进行检测和分析，看它是否能够适应现有的气候条件，如若不能够适应则应及时加固和注意监控。
3 地震
3.1 概况及成因
近几年发生的强烈地震都对电力系统产生很大的破坏，而其对电力系统高压变电装置的破坏尤为严重。1999 年9 月21 日，我国台湾集大地震对于电力系统造成了非常大的破坏。这次震害的一个主要特点高压输电塔的破坏，这在以前的地震记录中是非常少见的。由于一个开关站、多个变电站以及345kV 输电线路的破坏，使得台湾的南电北送受阻，造成台湾彰化以北地区完全断电，社会和经济损失难以估计。地震中还有大量电力设备，特别是变电站和开关站设备遭到大量破坏。2004 年10 月日本新泻地震造成28 万用户停电。在输电线路中，由于滑坡等造成1 基输电塔倒塌、3 基倾斜，轻微倾斜有20 基。11 个变电所受损，其中避雷器损坏1 件，机器基础下沉有21 件。配电设备受损共有7 566 件，其中，支撑物等4 227 件（倒塌88 件，倾斜4 139 件），与电线关联的有3 339 件（断线105 件，其它3 234 件）。地震对于电网的破坏是巨大的，会引发地震区域的群发性跳闸，由于强烈的地面运动那些设置在轨道上的设备以及没有可靠连接的支柱架设的设备极易受到地震破坏，严重时甚至会引发诸如系统解裂的严重后果。
3.2 应对措施
（1）由于地震的特点决定，电力系统在地震中受到的危害主要集中在发变电及开关设备，因此，厂房、设备和基础及高烈度区的输电塔等应是重点的抗震设防区域。在薄弱区域推广使用抗震性能可靠的新技术装备。
（2）加强提高抗震性能的研究，强化重点地域的抗震性能，加强电力系统抗震可靠性分析，采取切实措施，在利益最大化的基础上实现提高电力系统运行可靠性。
4应对灾害中存在的问题及反思
（1）要合理安排电源规划及电源布局。自然灾害随时可能破坏电网结构，造成系统解裂，引起大规模的停电事故，所以电源的布局应从综合电网结构和地区的用电因素等方面进行考虑。要重视电力系统经济性和可靠性之间的协调关系。可以通过构建110kV灵活供电网，建立110kV 地区互供电网及完善110kV电网骨干骨架等方面进行研究。要重视电源与电网的协调发展，增强电网规划对电源规划的引导作用，优化电源结构布局。
（2）要加强应急预案的管理和实施。良好而合理的应急预案可以提高电力系统预防和处置电力突发事件的能力，最大限度的减少损失，所以提高应急预案水平可以提高供电的可靠性。目前的情況是应急预案体系、应急管理和应急救援指挥体系及应急救援队伍均初步形成，但是大多数地区都还只是起步阶段，应急处理能力较低。因此，加强电力应急的日常管理，完善应急预警机制和预案体系，加强应急队伍和协调联动机制的建设以及建立专项的电力应急资金等措施，是十分有必要的。
（3） 进一步加强气象信息监控与电网监控的结合。自然灾害对电力系统的影响是巨大的，因此，越来越多的电网公司越来越注重气象的检测。加强自然灾害的预警监控，以便在灾害天气来临和发生时及时进行防范。
5结语
随着我国电力系统的快速发展，电力市场逐步建立，对电力系统的安全运行及供电的可靠性也有了更高的要求。电网的安全可靠运行需要通过科学化、规范化和制度化的措施逐步推进电网安全的发展。
参考文献
[1] 陈竟成. 输电网安全形势与对策[ J] . 电力安全技术, 2003, 5( 8) .
[2] 谢强，李杰． 电力系统自然灾害的现状与对策［J］． 自然灾害学报，2006，15( 4)
关键词：电力系统; 自然灾害; 气候变化。
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1 冰雪灾害
1.1 概况及成因
虽然架空电力线路设计时一般都考虑了风速影响，但是当风速超过一定值时，线路设备在迎风面水平方向上的机械荷载将增加，拉伸作用使悬垂绝缘子串偏斜，特别是导线的张力和弧垂都将增加，造成空气绝缘间隙的减少，容易发生相间短路和导线烧伤等事故。同时，风速过大还会使高压线路产生振动现象，如不采取措施，长时间振动将会引起金属疲劳，造成导线断股，严重时甚至发生断线事故。如此严重的事故发生在大雪封山、公路冻结的严冬季节，抢修十分困难，易造成长时间大面积停电事故。
1.2 应对措施
（1）在重点的线路杆塔上安装覆冰检测装置，及时准确的采集监测点的气象数据。根据线路参数和监测数据及时掌握覆冰情况，及时作出反应。建立覆冰区的数据库，长期监控收集数据，以便分析，为线路的科学设计提供资料。
（2）设计电路时充分考虑地形地貌特征。由于除了风速风向，线路走向和导线悬挂高度及导线的各项参数都会影响到覆冰情况，在我国，通常来讲东西走向较南北走向的导线覆冰情况更严重，所以在重冰区，尽量使用南北走向的导线设计。且覆冰程度与导线的直径成正相关，所以设计时避免导线过粗。尽量避开不利的地形和覆冰严重的区域。线路尽量沿起伏度较小的地形走线，尽量避免跨垭口、湖泊、风口等地段。转角点避开开阔的山脊，且转角角度尽量小。悬式绝缘子串增加大盘径伞群阻隔法。
（3）制定有针对性和实用性强的事故处理预案，在冰灾发展的各个阶段针对电网的结构，利用仿真分析等多种方法，建立有时效性和针对性的处理预案。在冰灾形成初期调度中心及时启动预案。开发和应用多种融冰技术，其基本思路有：将电能转化成热能融冰、将电能转化成机械能融冰和直接破坏物理结构的机械法除冰3 种。
2 风灾
2.1 概况及成因
在引发电力系统异常运行的自然灾害之中，风灾是最为严重的。历史上日本等地曾多次发生严重的有台风引起的电力网破坏，造成极大的财产损失及人民生活不便。我国自改革开放以来，电力工业飞速发展，500 kV 输电线路逐渐成为我国各电网的主干线路。但是在我国风灾频发的浙江省江苏省等华东地区电网、高压及超高压的输电塔倒塌事故也频频发生。其中2004 年台风“云娜”在浙江温岭登陆，造成输电线路损坏达3 342 km，浙江电网500 kV 线路跳闸10 次，9 座220 kV 变电所失电，造成极其严重的损失。
我国风灾至电网破坏的原因有以下几点：首先，全球气候变化及人类的过度开发使得地球气候变化很大，灾害天气越来越多，致使风灾几率升高。第二，线路和铁塔的抗风设防标准和实际风速并不匹配，安全裕度存在不足。由于片面强调节省钢材，我国的高压输电塔抗风设防标准偏低。第三，我国对输电塔抗风研究还相对滞后，输电塔-线体系的复杂的耦合效应使得输电塔的动力特性和风振响应的评估十分复杂，目前我国实际的风场资料匮乏风振实测数据的缺乏使得我国对输电线路的抗风研究停滞不前，无法突破瓶颈。
2.2 应对措施
（1）建立台风信息采集和监视系统结合GIS 数据，及时查询台风风圈范围内的场站和设备状态。将气象部门的台风预报等资料也纳入监控与安全稳定防御系统。在原有的台风资料的基础上分析，并且及时积极的更新新的即时台风资料进行研究，在原有的气象分区基础上进行修订以适应地球气候变化。
（2）积极开展输电线路塔线体系的抗风能力提升的研究。通过基于中长期的区域风场危险性分析和数值模拟研究龙卷风等强风风场及强对流天气对输电线路的威胁。对输电塔-线体系进行更为精细的建模，进行静力和动力试验以及风洞实验研究，深入准确的了解输电塔抗风特性，对输电线路及杆塔的抗风参数进行合理的设计。
（3）对于已经建立的输电杆塔和线路进行及时的维护和加固改造。检查塔基是否下沉、外露，深度是否符合标准，有无损坏。以及杆塔和线路位置与周围建筑物和树木等物体的距离是否危险。对于原有的输配电系统参数进行检测和分析，看它是否能够适应现有的气候条件，如若不能够适应则应及时加固和注意监控。
3 地震
3.1 概况及成因
近几年发生的强烈地震都对电力系统产生很大的破坏，而其对电力系统高压变电装置的破坏尤为严重。1999 年9 月21 日，我国台湾集大地震对于电力系统造成了非常大的破坏。这次震害的一个主要特点高压输电塔的破坏，这在以前的地震记录中是非常少见的。由于一个开关站、多个变电站以及345kV 输电线路的破坏，使得台湾的南电北送受阻，造成台湾彰化以北地区完全断电，社会和经济损失难以估计。地震中还有大量电力设备，特别是变电站和开关站设备遭到大量破坏。2004 年10 月日本新泻地震造成28 万用户停电。在输电线路中，由于滑坡等造成1 基输电塔倒塌、3 基倾斜，轻微倾斜有20 基。11 个变电所受损，其中避雷器损坏1 件，机器基础下沉有21 件。配电设备受损共有7 566 件，其中，支撑物等4 227 件（倒塌88 件，倾斜4 139 件），与电线关联的有3 339 件（断线105 件，其它3 234 件）。地震对于电网的破坏是巨大的，会引发地震区域的群发性跳闸，由于强烈的地面运动那些设置在轨道上的设备以及没有可靠连接的支柱架设的设备极易受到地震破坏，严重时甚至会引发诸如系统解裂的严重后果。
3.2 应对措施
（1）由于地震的特点决定，电力系统在地震中受到的危害主要集中在发变电及开关设备，因此，厂房、设备和基础及高烈度区的输电塔等应是重点的抗震设防区域。在薄弱区域推广使用抗震性能可靠的新技术装备。
（2）加强提高抗震性能的研究，强化重点地域的抗震性能，加强电力系统抗震可靠性分析，采取切实措施，在利益最大化的基础上实现提高电力系统运行可靠性。
4应对灾害中存在的问题及反思
（1）要合理安排电源规划及电源布局。自然灾害随时可能破坏电网结构，造成系统解裂，引起大规模的停电事故，所以电源的布局应从综合电网结构和地区的用电因素等方面进行考虑。要重视电力系统经济性和可靠性之间的协调关系。可以通过构建110kV灵活供电网，建立110kV 地区互供电网及完善110kV电网骨干骨架等方面进行研究。要重视电源与电网的协调发展，增强电网规划对电源规划的引导作用，优化电源结构布局。
（2）要加强应急预案的管理和实施。良好而合理的应急预案可以提高电力系统预防和处置电力突发事件的能力，最大限度的减少损失，所以提高应急预案水平可以提高供电的可靠性。目前的情況是应急预案体系、应急管理和应急救援指挥体系及应急救援队伍均初步形成，但是大多数地区都还只是起步阶段，应急处理能力较低。因此，加强电力应急的日常管理，完善应急预警机制和预案体系，加强应急队伍和协调联动机制的建设以及建立专项的电力应急资金等措施，是十分有必要的。
（3） 进一步加强气象信息监控与电网监控的结合。自然灾害对电力系统的影响是巨大的，因此，越来越多的电网公司越来越注重气象的检测。加强自然灾害的预警监控，以便在灾害天气来临和发生时及时进行防范。
5结语
随着我国电力系统的快速发展，电力市场逐步建立，对电力系统的安全运行及供电的可靠性也有了更高的要求。电网的安全可靠运行需要通过科学化、规范化和制度化的措施逐步推进电网安全的发展。
参考文献
[1] 陈竟成. 输电网安全形势与对策[ J] . 电力安全技术, 2003, 5( 8) .
[2] 谢强，李杰． 电力系统自然灾害的现状与对策［J］． 自然灾害学报，2006，15( 4)