2月18日，國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司設(shè)計中心的科研人員利用電網(wǎng)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)查看從西藏、青海、陜西等地的39個冰、風(fēng)觀測站點回傳的實時氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象要素的變化趨勢，為當(dāng)?shù)剌斪冸姽こ淘O(shè)計、建設(shè)和運維提供參考。

覆冰厚度、基本風(fēng)速是影響電網(wǎng)工程設(shè)計的氣象參數(shù)，關(guān)系電網(wǎng)工程的安全穩(wěn)定性。按照相關(guān)規(guī)劃，藏電外送、“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地送出工程的規(guī)劃走廊途經(jīng)西藏東南部、四川西部等高原地區(qū)，庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠、騰格里沙漠等沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)。高原地區(qū)覆冰空間分布復(fù)雜，沙漠、戈壁、荒漠等地區(qū)強風(fēng)頻發(fā)，同時人煙稀少，針對這些地區(qū)的輸變電工程建設(shè)運行經(jīng)驗較少。

“在西藏，覆冰缺陷時有發(fā)生，但氣象部門對覆冰觀測資料較少。在內(nèi)蒙古、新疆南部及青海海西蒙古族藏族自治州等地區(qū)，氣象部門的氣象站分布較為稀疏，其大風(fēng)觀測結(jié)果的代表性不強，也未進行覆冰觀測。”國網(wǎng)經(jīng)研院設(shè)計中心送電電氣處處長魯俊介紹，“這使得藏電外送、‘沙戈荒’大型風(fēng)電光伏基地送出工程設(shè)計所需邊界條件不足，給輸變電工程設(shè)計造成極大困難。”

2022年11月開始，根據(jù)國家電網(wǎng)有限公司相關(guān)部門安排，國網(wǎng)經(jīng)研院組織開展重點工程覆冰、強風(fēng)等基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)觀測站點規(guī)劃、建設(shè)和數(shù)據(jù)匯集等相關(guān)工作。

藏電外送、“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地送出工程涉及的電力氣象資料缺乏區(qū)域有百萬平方千米，高差有三四千米。如何優(yōu)化觀測站點布局，盡可能做到覆蓋面廣、觀測數(shù)據(jù)代表性強，是國網(wǎng)經(jīng)研院一開始就面臨的問題。

在觀測站點選擇過程中，國網(wǎng)經(jīng)研院綜合考慮電力氣象資料缺乏區(qū)域內(nèi)所有相關(guān)輸電通道的規(guī)劃路徑、氣候及地形特點，和省級電力公司密切合作。對于藏電外送工程，該院選取分別位于典型高原濕潤氣候區(qū)、半濕潤氣候區(qū)、半干旱氣候區(qū)的波密、左貢、八宿布設(shè)3個觀冰站；以代表性與分布均勻性為原則，考慮站點聯(lián)動，在藏電外送輸電通道以及交流配套工程典型微地形區(qū)域、典型中重冰區(qū)以及典型覆冰隱患易發(fā)區(qū)布設(shè)18個觀冰點。這些觀冰站點在海拔3000～5000米之間。為了充分掌握不同海拔下的覆冰規(guī)律，在海拔4000～5000米范圍內(nèi)，海拔每高100米，就設(shè)有1個觀冰點。

對于“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地送出工程，國網(wǎng)經(jīng)研院選取典型中重冰區(qū)以及電力氣象資料缺乏區(qū)，在騰格里沙漠、柴達木盆地及青海海南藏族自治州、新疆南部的若羌縣等區(qū)域布設(shè)10個測風(fēng)點、7個觀冰點。同時，為彌補重慶山地區(qū)域長期規(guī)律性觀冰數(shù)據(jù)空白，該院還選用了重慶武隆帶電觀冰實驗基地的觀冰點數(shù)據(jù)。

截至2023年12月31日，國網(wǎng)西藏、青海、陜西、甘肅、山西、新疆、重慶電力7家省級電力公司按計劃完成所有冰、風(fēng)觀測站點的建設(shè)工作，并啟動各站點的氣象數(shù)據(jù)觀測和匯集工作。

在推進冰、風(fēng)觀測站點布局建設(shè)的同時，國網(wǎng)經(jīng)研院科研人員在重點工程設(shè)計氣象資料調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有氣象觀測站點主要用于已投運線路的運維，并未按照設(shè)計專業(yè)關(guān)注的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律以及數(shù)據(jù)的區(qū)域拓展性進行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。對于電力工程設(shè)計、建設(shè)專業(yè)而言，原有氣象數(shù)據(jù)的代表性不強。

為了進一步發(fā)揮電網(wǎng)現(xiàn)有氣象觀測站點的作用，最大限度發(fā)揮冰、風(fēng)觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，2023年12月，國網(wǎng)經(jīng)研院構(gòu)建了電網(wǎng)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)，對觀測得到的關(guān)鍵氣象數(shù)據(jù)開展深度分析。

電網(wǎng)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)匯集以往電力工程冰、風(fēng)觀測站點和各地已投入使用的可用氣象站點觀測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)觀測站點數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入、存儲管理，形成匯聚、整合、共享、應(yīng)用、展示、評價“六位一體”的數(shù)據(jù)應(yīng)用體系。同時，該系統(tǒng)開展氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用場景反演，利用人工智能算法深入分析，提高了氣象數(shù)據(jù)的集成度和適用性，得到可應(yīng)用于電網(wǎng)工程規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行各階段的關(guān)鍵氣象參數(shù)，并為電力氣象資料缺乏地區(qū)的電網(wǎng)冰區(qū)、風(fēng)區(qū)分布圖修正提供參考。

以覆冰數(shù)據(jù)為例，電網(wǎng)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)集成了區(qū)域電網(wǎng)覆冰數(shù)據(jù)，可利用深度學(xué)習(xí)算法分析數(shù)據(jù)，結(jié)合三維地形推算新建線路在不同地形和不同重現(xiàn)期下的設(shè)計覆冰厚度取值，為工程設(shè)計提供參考。

目前，經(jīng)過電網(wǎng)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)的分析方法處理后的冰、風(fēng)觀測站點數(shù)據(jù)已用于±800千伏金上—湖北特高壓直流工程和1000千伏川渝特高壓交流工程設(shè)計，尤其是針對川西高原長282千米的超高海拔覆冰資料缺乏區(qū)段、川西南山地和鄂西南山地長660千米的覆冰嚴重區(qū)段的設(shè)計，降低了輸電線路安全風(fēng)險，提升了線路建設(shè)的經(jīng)濟合理性。