宋宗朋 刘晓琳 冯双磊 王勃 靳双龙 郭于阳

中国电力科学研究院有限公司 / 新能源与储能运行控制国家重点实验室 / 国家电网公司电力气象联合实验室, 北京 100192

1 引言

冻雨是冷季主要的气象灾害之一，对电力、交通、通信、农林等多行业产生了严重影响。冻雨可以造成输电和通信线路的雨凇覆冰，严重情况下可导致线路舞动、倒塔、断线等事故，此外还会造成风力发电机叶片覆冰停机、道路结冰、农作物减产等，给人民生活和经济建设带来严重损害。例如，2008年初我国南方大规模的雨雪冰冻灾害中，冻雨导致多省份大面积输电线路雨凇覆冰，多地区倒塔断线、电网被迫解列运行，此次灾害中由冻雨覆冰造成的直接损失达150×108元（彭赤等, 2015）。再如，2021年2月美国南部得克萨斯州发生大规模低温灾害天气过程，低温、高湿度和逆温层条件形成了冻雨灾害，进一步导致了大规模风机雨凇覆冰，使得该州25 GW（1 GW=109W）装机容量中仅能正常运行12 GW，加剧了此次灾害中得克萨斯州的能源短缺问题（Mulder, 2021）。

冻雨的时空分布信息具有较高的实用价值，掌握精准的冻雨空间分布及演变特征，有助于完善关键地区的监测和防灾减灾水平（程永峰, 2016），能够为电网、新能源场站、公路、铁路等产业的规划与扩建提供有益的参考。本文重点关注冻雨对我国特高压输电线路的影响，特高压输电线路是我国“西电东送”政策的重要支撑设备，依托特高压线路，我国中西部的大煤电基地、大水电基地和大风/光电基地的丰富电力能够外送至东部地区，是解决我国电力资源时空不平衡及实现“碳达峰、碳中和”的重要手段。……