劉淑琴，盧駿晗，周恩澤，黃勇，魏瑞增，陳維捷

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣東 廣州 510080；2. 長沙理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，智能電網(wǎng)運(yùn)行與控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410114； 3. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司長沙供電分公司，湖南 長沙 410004)

近年來，山火導(dǎo)致的架空輸電線路跳閘(以下簡稱“山火跳閘”)事故數(shù)量仍處于較高水平。2021年度南方電網(wǎng)110 kV以上線路累計因山火跳閘52條次，已嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。及時監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)山火事件并通知相關(guān)運(yùn)維人員采取緊急滅火撲救措施，有助于降低輸電線路山火跳閘的概率。目前常用的山火監(jiān)測手段包括地面巡護(hù)、瞭望臺探測、航空巡護(hù)監(jiān)測、衛(wèi)星遙感監(jiān)測、雷達(dá)定位監(jiān)測等[1-3]。其中，衛(wèi)星遙感監(jiān)測范圍廣，空間分辨率和靈敏度較高，已廣泛應(yīng)用于各地電網(wǎng)地表火情監(jiān)測工作。

隨著技術(shù)參數(shù)的迭代，氣象衛(wèi)星已具備山火全時廣域監(jiān)測與定位能力[4-6]。應(yīng)用于火情監(jiān)測的國內(nèi)外衛(wèi)星包括風(fēng)云系列[7-8]、搭載中分辨率成像光譜儀(moderate-resolution imaging spectroradiometer，MODIS)[9-10]和可見光紅外成像輻射儀(visible infrared imaging radiometer，VIIRS)的極軌衛(wèi)星與Himiwari-8[11]等靜止衛(wèi)星，并基于衛(wèi)星觀測特性衍生出多種火點(diǎn)判識與定位算法。文獻(xiàn)[12]提出一種衛(wèi)星熱點(diǎn)粗判、火點(diǎn)細(xì)判的綜合閾值火點(diǎn)判識方法，可適應(yīng)電力系統(tǒng)小范圍火點(diǎn)監(jiān)測需求。為進(jìn)一步提高衛(wèi)星監(jiān)測算法通用性，文獻(xiàn)[13]綜合考慮太陽高度角、非植被與云像元等因素影響，提出一種自適應(yīng)動態(tài)閾值火點(diǎn)判識算法。單一衛(wèi)星存在過境時間或監(jiān)測精度等方面的問題，融合多源衛(wèi)星協(xié)同工作可有效提升山火熱點(diǎn)識別與定位的準(zhǔn)確性[14]。但是不同衛(wèi)星技術(shù)參數(shù)差異導(dǎo)致火點(diǎn)定位可能出現(xiàn)偏差，且云層、地形遮擋影響也會導(dǎo)致監(jiān)測失靈現(xiàn)象[15]。另一方面，目前電網(wǎng)公司主要通過判斷火點(diǎn)與輸電線路的相對距離來判斷事件的緊急程度[16-17]，從而向運(yùn)維部門發(fā)出山火告警信息。但受衛(wèi)星本身的定位誤差與電力系統(tǒng)山火受災(zāi)特性的影響，不可避免造成運(yùn)維資源的浪費(fèi)?；趫D像視頻和毫米波雷達(dá)等的分布式地表山火監(jiān)測技術(shù)可以有效地彌補(bǔ)衛(wèi)星監(jiān)測過程中的不足[18-20]，但是受到安裝和運(yùn)維成本的限制，僅在部分重要桿塔上安裝在線監(jiān)測裝置。

本文提出一種以多源衛(wèi)星聯(lián)動地面在線監(jiān)測裝置為基礎(chǔ)的架空輸電線路精細(xì)化山火監(jiān)測告警方法。首先，以南方電網(wǎng)管轄的地區(qū)為研究對象，分析山火發(fā)生與山火跳閘災(zāi)害的時空分布規(guī)律。然后結(jié)合各靜止衛(wèi)星、極軌衛(wèi)星以及在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測特點(diǎn)，構(gòu)建衛(wèi)星遙感與地表裝置聯(lián)動的立體化山火監(jiān)測體系。最后，綜合考慮山火災(zāi)害時空分布與電力系統(tǒng)跳閘故障特性，結(jié)合衛(wèi)星和在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測特點(diǎn)，優(yōu)化輸電線路山火告警策略。

1 電力系統(tǒng)山火災(zāi)害分布特性

1.1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)源

本文以南方電網(wǎng)所轄五省區(qū)(廣東、廣西、云南、貴州、海南)為目標(biāo)研究區(qū)域，收集2015—2020年區(qū)域內(nèi)歷史山火熱點(diǎn)和輸電線路歷史山火跳閘事故統(tǒng)計信息，其中：山火熱點(diǎn)數(shù)據(jù)由國家衛(wèi)星氣象中心提供，主要包含火點(diǎn)發(fā)生時間和相應(yīng)的經(jīng)緯度信息；山火跳閘數(shù)據(jù)來自于各地市局統(tǒng)計和反饋，包含了歷史山火跳閘事故的輸電線路名稱、電壓等級、跳閘時間等統(tǒng)計信息。

1.2 時間分布特性

分別對歷史監(jiān)測火情數(shù)據(jù)和山火跳閘數(shù)據(jù)按月進(jìn)行統(tǒng)計，得到山火發(fā)生與山火跳閘事故的時間月度分布特性，如圖1所示。

圖1 山火災(zāi)害月度分布

綜合6年統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，南方電網(wǎng)地區(qū)山火災(zāi)害分布具有較強(qiáng)的季節(jié)性，冬春季(12月至次年4月)為山火火情與跳閘高發(fā)期。2015—2020年期間共監(jiān)測到火情7 706次，年均監(jiān)測火情數(shù)達(dá)1 284次，其中12月至次年4月累計監(jiān)測火情6 921起，占全年的89.81%；5年內(nèi)共發(fā)生跳閘408次，年均山火跳閘次數(shù)為68次，其中發(fā)生在12月至次年4月期間的跳閘事故達(dá)305次，占總發(fā)生次數(shù)的74.75%。造成冬春季山火與山火跳閘高發(fā)的主要原因是：一方面，冬春季節(jié)氣候干燥，農(nóng)作物和林木植被指數(shù)低，且冬季偏低的降水量和大風(fēng)天氣導(dǎo)致地表植被的含水量較低，一旦存在自然或人為火源，極易引發(fā)火災(zāi)；另一方面，引發(fā)山火的火源90%以上為人為野外用火[21]，在冬春季節(jié)，春節(jié)慶典與祭祖，春耕開荒燒山、燒田埂，以及清明祭祖等野外用火行為增多，一旦出現(xiàn)山火火情，容易發(fā)展與蔓延，造成大范圍的山火事故。

山火發(fā)生不一定引起輸電線路跳閘，因此，為進(jìn)一步研究山火發(fā)生引起的跳閘概率的時間分布，定義輸電線路的山火承災(zāi)能力為山火跳閘次數(shù)與山火發(fā)生次數(shù)之比，其值越大代表輸電線路的山火承災(zāi)能力越弱。南方電網(wǎng)的山火承災(zāi)能力月度分布如圖2所示。

對比圖1和圖2可以看出，電力系統(tǒng)山火承災(zāi)能力與山火發(fā)生以及跳閘的分布呈現(xiàn)完全不同的時間分布規(guī)律。夏季6月至8月期間反而是電力系統(tǒng)山火承災(zāi)能力最弱的時間段，這可能是因?yàn)殡m然夏季山火災(zāi)害發(fā)生次數(shù)較少，但是高溫天氣下地表溫度高，山火引起的亮溫值變化難以與周圍地表溫度區(qū)分，從而導(dǎo)致漏告警次數(shù)增加。另一方面，在夏季持續(xù)高溫環(huán)境下，森林火災(zāi)源往往是遠(yuǎn)離人類活動范圍的自然火，山火災(zāi)害一旦發(fā)生則更容易發(fā)展成危及輸電線路絕緣的大火，誘發(fā)線路跳閘事故。目前電網(wǎng)已經(jīng)針對性地對山火易發(fā)的節(jié)氣時段采取了加強(qiáng)防控措施，這也可能是冬季山火承災(zāi)能力比較強(qiáng)的原因。因此，對于夏季突發(fā)的山火火情仍應(yīng)予以關(guān)注，從衛(wèi)星熱點(diǎn)識別算法角度進(jìn)一步提升監(jiān)測可靠性，嚴(yán)防山火漏告警和火勢增大。

圖2 電力系統(tǒng)山火承災(zāi)能力月度分布

山火災(zāi)害單日分布的統(tǒng)計結(jié)果如圖3所示。白天時段山火發(fā)生與跳閘呈現(xiàn)先升高后緩慢下降的趨勢，在15：00附近達(dá)到爆發(fā)高峰，伴隨的是跳閘次數(shù)增加。這是因?yàn)殡S著時間繼續(xù)推移，太陽高度角不斷增大，氣溫回升增快，植被的含水量與空氣濕度有所下降，遇到火源后容易著火且蔓延的速度較快。此外，中午、下午時段人為活動最為頻繁，人為制造的野外火源加劇了山火災(zāi)害的發(fā)生。

圖3 山火災(zāi)害單日分布

經(jīng)過一日的暴曬，空氣濕度與植被含水率達(dá)到最低，地表孕災(zāi)環(huán)境良好。加之大氣的保溫作用，下午至夜間時段地表溫度下降緩慢，因此與早晨相比，傍晚時段仍存在較高的山火風(fēng)險。不同時間段輸電線路的山火承災(zāi)能力如圖4所示。

圖4 電力系統(tǒng)山火承災(zāi)能力單日分布

日間的輸電線路山火承災(zāi)能力分布規(guī)律與山火發(fā)生規(guī)律基本一致，即隨著時間的推移，山火誘發(fā)跳閘概率也在不斷增加，在12:00附近達(dá)到最大值。06：00—10：00期間，由于夜間地表植被的呼吸作用以及水汽積淀，空氣濕度與植被含水量仍處于較高水平，即使在此期間發(fā)生山火，短時內(nèi)火蔓延趨勢也較弱，對線路影響程度較弱。而在10：00—17：00期間，日照使得下墊面植被含水量降低，火災(zāi)孕育環(huán)境適宜，火災(zāi)發(fā)生后火勢通常較大，導(dǎo)致輸電線路空氣絕緣急劇下降，因此山火引發(fā)的輸電線路跳閘也集中分布在該時段。

1.3 空間分布特性

歷史火點(diǎn)密度可以反映研究區(qū)域近年來山火發(fā)生的空間分布規(guī)律[22-23]。本文采用地理信息軟件ArcGIS核密度分析工具，求解計算研究區(qū)域內(nèi)歷史火點(diǎn)密度。

分析歷史數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，廣東的東部與北部、廣西的中東部、云南的東部與南部和貴州的中南部地區(qū)是山火高發(fā)區(qū)域。山火的發(fā)生和發(fā)展受到氣候、地表環(huán)境和人為等諸多要素的影響，上述地區(qū)植被茂盛，地形地貌復(fù)雜多變，人口分布較少，防火設(shè)施尚不完善，地表植被缺乏管理，加之當(dāng)?shù)馗?、祭祖等野外用火行為等諸多要素共同作用，造成山火與跳閘高發(fā)[24]。因此，在未來擴(kuò)建電網(wǎng)時，架空輸電線路應(yīng)盡可能避開這些山火高發(fā)區(qū)域，或者改用地下電纜進(jìn)行電能傳輸。

1.4 跳閘故障特性

為進(jìn)一步分析不同電壓等級輸電線路抵御山火災(zāi)害的能力，按照電壓等級統(tǒng)計歷史山火跳閘次數(shù)與重合閘成功概率，結(jié)果見表1。

表1 各電壓等級輸電線路山火跳閘故障特性

由表1可知，35 kV線路歷史山火跳閘僅12次，這主要是因?yàn)?5 kV線路多為城市和城市近郊的供配電線路，大部分配電線路下墊面的植被覆蓋率和樹高遠(yuǎn)不如人煙稀少的山區(qū)，且發(fā)生火災(zāi)后容易被附近居民發(fā)現(xiàn)而及時采取撲救措施，因此受山火災(zāi)害影響較小。而且配電線路電壓等級較低，絕緣裕度大，在重合閘過程中產(chǎn)生的操作過電壓幅值遠(yuǎn)小于高壓、超高壓線路，因此35 kV線路重合閘成功率較高。

此外，歷史山火跳閘線路中220 kV和500 kV線路占比較大，分別達(dá)42.16%和31.86%。這是因?yàn)殡S著電壓等級的提高，線路穿過人煙稀少山林的占比增大。一旦發(fā)生山火，引起跳閘的概率大大增加。隨著線路電壓等級提高，線路的自動重合閘成功率逐漸下降，500 kV跳閘線路重合閘成功率僅有24.42%。

作為連接電源側(cè)與用戶側(cè)的重要通道，電壓等級越高，輸電線路的傳輸容量與輸送能力越高。與此同時，一旦高電壓等級輸電線路承災(zāi)，帶來電力供應(yīng)中斷的影響與運(yùn)行維護(hù)成本也將增大[25-26]。因此在實(shí)際運(yùn)維中，對于高電壓等級的輸電走廊出現(xiàn)的山火事件應(yīng)盡可能堅(jiān)持寧可錯報、不可漏報的原則，便于運(yùn)維和調(diào)度人員及時采取措施，避免跳閘帶來的電力中斷和重合閘失敗對電力系統(tǒng)的沖擊。

山火跳閘故障相別特性見表2。其中，以單相接地故障占比最大，這主要是因?yàn)樯交鹇又凛旊娋€路下方植被時，在樹木高度的加成作用下，山火燃燒高度被大大提升，導(dǎo)致導(dǎo)線下方空氣間隙容易被火焰橋接。此時，部分凈空絕緣距離較小的導(dǎo)線在火焰等離子體的高導(dǎo)電率作用下，極易與高大樹木形成導(dǎo)電通道，引起單相接地短路故障。僅當(dāng)火焰全部橋接導(dǎo)線，或者極大濃煙作用下，才有可能引起兩相和三相的相間短路。因此，在電力系統(tǒng)山火災(zāi)害防治過程中，應(yīng)重點(diǎn)考察輸電走廊通道內(nèi)的植被生長情況，根據(jù)電壓等級規(guī)范化最高植被高度，定期清理輸電走廊植被，嚴(yán)防山火條件下導(dǎo)線對地放電造成的短路跳閘事故。

表2 山火跳閘故障相別特性

2 架空輸電線路精細(xì)化山火監(jiān)測與告警

2.1 立體化監(jiān)測系統(tǒng)

氣象衛(wèi)星遙感具有監(jiān)測范圍廣、監(jiān)測周期短、空間分辨率高等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于地表火情監(jiān)測?？紤]不同衛(wèi)星過境時間和采樣精度各有不同，接入多源衛(wèi)星遙感開展協(xié)同監(jiān)測，并引入分布式地表在線監(jiān)測裝置與無人機(jī)監(jiān)測局部高火險隱患地區(qū)來彌補(bǔ)衛(wèi)星工作失靈的問題，實(shí)現(xiàn)全天候、無死角的立體化山火監(jiān)測，如圖5所示。

圖5 立體化山火監(jiān)測系統(tǒng)

2.1.1 多源衛(wèi)星遙感協(xié)同監(jiān)測

極軌氣象衛(wèi)星對地距離近，火點(diǎn)監(jiān)測靈敏度高，但只能監(jiān)測處于過境時間內(nèi)的火情。靜止氣象衛(wèi)星位于赤道上空的地球同步軌道，可實(shí)現(xiàn)高頻次的全時段地表監(jiān)測，但云貴高原部分地區(qū)上空的長時間積云、極端地形、山體遮擋等會導(dǎo)致衛(wèi)星監(jiān)測出現(xiàn)盲區(qū)。此外，高海拔地區(qū)衛(wèi)星定位偏差較大，衛(wèi)星遙感監(jiān)測山火的虛報和漏告警率較高，監(jiān)測靈敏度不如極軌氣象衛(wèi)星[27-28]。因此，南方電網(wǎng)山火監(jiān)測中心結(jié)合2類衛(wèi)星運(yùn)行特點(diǎn)與技術(shù)差異，構(gòu)建基于多源衛(wèi)星組網(wǎng)的山火監(jiān)測系統(tǒng)，并提出衛(wèi)星協(xié)同監(jiān)測策略。目前已接入的衛(wèi)星見表3，流程如圖6所示。

表3 南方電網(wǎng)山火監(jiān)測系統(tǒng)已接入衛(wèi)星

圖6 衛(wèi)星遙感協(xié)同監(jiān)測山火流程

2.1.1.1 靜止衛(wèi)星協(xié)同

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，Himawari-8比GK-2A的火點(diǎn)定位偏差小。因此，若2顆靜止衛(wèi)星同時監(jiān)測到某處山火，則以Himiwari-8衛(wèi)星輸出的火點(diǎn)經(jīng)緯度信息為基準(zhǔn)發(fā)布告警信息；而若僅單顆靜止衛(wèi)星監(jiān)測到火點(diǎn)信息，則直接發(fā)布該衛(wèi)星輸出的火點(diǎn)經(jīng)緯度信息。

2.1.1.2 靜止衛(wèi)星與極軌衛(wèi)星協(xié)同

極軌衛(wèi)星離地面距離近，空間靈敏度較高，監(jiān)測山火的空間位置偏移小，但只能監(jiān)測特定時段的地表火情。因此，當(dāng)靜止衛(wèi)星與某顆處于過境時間的極軌衛(wèi)星同時監(jiān)測到地表火情，優(yōu)先考慮過境極軌衛(wèi)星監(jiān)測火點(diǎn)并輸出其位置信息。

2.1.1.3 火點(diǎn)可信度分析

為進(jìn)一步提高山火監(jiān)測的準(zhǔn)確率，防止發(fā)布無效火點(diǎn)，對遙感衛(wèi)星監(jiān)測的山火熱點(diǎn)，依據(jù)火點(diǎn)附近的下墊面狀況、實(shí)時云圖等進(jìn)行可信度分析。針對下述情況，降低其可信度，并進(jìn)一步增加監(jiān)測跟蹤時間，以排除可信度影響因素的干擾：①工廠、光伏發(fā)電站以及城市等常年高溫源可能被衛(wèi)星遙感誤判識為高溫?zé)狳c(diǎn)，造成火點(diǎn)誤判；②當(dāng)存在湖泊、河流等具有反光性質(zhì)的耀斑點(diǎn)下墊面時，衛(wèi)星傳感器接收到太陽光鏡面反射，引起輻射亮溫急劇升高，易造成火點(diǎn)誤判；③大氣碎云分布會阻斷衛(wèi)星傳感器接收地表熱源，當(dāng)火點(diǎn)周邊存在云覆蓋時，會對火點(diǎn)判識定位造成影響。對于排查已確定的偽火點(diǎn)位置，將其經(jīng)緯度記錄入庫，以備后續(xù)的監(jiān)測告警使用。

2.1.2 分布式地表裝置并行監(jiān)測

為彌補(bǔ)衛(wèi)星遙感在極端地形和氣象環(huán)境下的監(jiān)測失靈，綜合考慮衛(wèi)星常年監(jiān)測盲區(qū)、積云分布、重點(diǎn)關(guān)鍵輸電線路交叉位置以及山火高發(fā)區(qū)域等高山火隱患區(qū)段，在桿塔處架設(shè)分布式地表在線監(jiān)測裝置，如圖7所示。通過紅外與可見光成像高清鏡頭，聯(lián)合煙霧、火焰識別算法與高精度云臺對輸電通道內(nèi)火情進(jìn)行無差別監(jiān)測。此外，由于山火高發(fā)期多處山火往往同時或者相繼發(fā)生，巡線運(yùn)維人員有限，安排無人機(jī)逐時段進(jìn)行特殊巡線任務(wù)以提高運(yùn)維效率，并根據(jù)現(xiàn)場反饋圖像視頻，預(yù)先部署，預(yù)先決策[29]。

圖7 地表山火監(jiān)測裝置

2.2 架空輸電線路精細(xì)化山火告警

2.2.1 架空輸電線路山火告警指標(biāo)選取

為提高運(yùn)維人員的工作效率，并重點(diǎn)防范可能誘發(fā)輸電線路跳閘事故的火情，應(yīng)綜合評估火情可信度以及可能對電力系統(tǒng)造成的危害，快速計算監(jiān)測火點(diǎn)對輸電線路的告警風(fēng)險并精細(xì)化地發(fā)布告警，指導(dǎo)運(yùn)維人員及時采取差異化的現(xiàn)場處置措施。根據(jù)電力系統(tǒng)山火災(zāi)害分布與山火監(jiān)測特性，選擇下述告警指標(biāo)綜合評估輸電線路山火告警等級。

a)火點(diǎn)可信度。衛(wèi)星遙感監(jiān)測山火是基于多通道傳感器亮溫判識算法，部分常年高溫?zé)嵩础⑺w反射、云層移動等對監(jiān)測結(jié)果存在一定干擾，均視為低可信度火點(diǎn)。

b)火點(diǎn)監(jiān)測時段。白天工作時段人員活動頻繁，山火高發(fā)，告警條件設(shè)置應(yīng)更為嚴(yán)苛；而夜間時段，山火火情逐漸減少，告警條件較為寬松。

c)線路電壓等級。隨著電壓等級的升高，線路抵御山火侵略的能力下降，重合閘成功概率不斷降低，且高壓線路跳閘對整個電力系統(tǒng)的波動與損害更大。

d)火點(diǎn)距離線路遠(yuǎn)近。依據(jù)防山火工作經(jīng)驗(yàn)，距離輸電線路大于3 km的火情通常不會對電力系統(tǒng)造成危害。因此，主要針對距離輸電線路小于3 km的火情進(jìn)行告警，尤其是位于輸電通道內(nèi)和線行下方的火情。

e)山火監(jiān)測次數(shù)。衛(wèi)星遙感監(jiān)測山火的時間分辨率可達(dá)5 min/次，監(jiān)測到距離輸電線路小于3 km的火點(diǎn)即記為1次有效火情，火點(diǎn)頻次可反映該處山火是否自行熄滅或繼續(xù)蔓延至輸電線路線下。若距離較遠(yuǎn)時，則進(jìn)行持續(xù)跟蹤，嚴(yán)防火勢蔓延至線下。當(dāng)多次監(jiān)測到同一火點(diǎn)，則發(fā)布告警。

2.2.2 山火告警模型構(gòu)建

各指標(biāo)條件下山火災(zāi)害對電力系統(tǒng)的危害程度以及山火監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測特性存在差異。因此，基于山火災(zāi)害分布特性以及運(yùn)維人員日常工作經(jīng)驗(yàn)對指標(biāo)進(jìn)行分級處理，見表4。

表4 山火告警指標(biāo)分級

選擇火點(diǎn)監(jiān)測時間段、火點(diǎn)可信度、線路電壓等級、火點(diǎn)與線路距離和山火監(jiān)測次數(shù)5個指標(biāo)構(gòu)建精細(xì)化山火告警模型。然后，集結(jié)若干名電力系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)專家以及現(xiàn)場運(yùn)維人員對各指標(biāo)的重要性進(jìn)行評估打分，并采用層次分析法確定各個指標(biāo)的綜合權(quán)重，得到最終山火告警模型。

根據(jù)式(1)計算得到山火告警等級R后四舍五入即為最終的山火告警等級。當(dāng)監(jiān)測火點(diǎn)告警等級為3、4時，視為高危火情，需發(fā)布火點(diǎn)告警指導(dǎo)運(yùn)維人員對現(xiàn)場進(jìn)行處置。

R=0.15X1+0.25X2+0.2X3+0.25X4+0.15X5.

(1)

式中X1、X2、X3、X4、X5分別為監(jiān)測時間段、火點(diǎn)可信度、電壓等級、火點(diǎn)與線路距離、山火監(jiān)測次數(shù)指標(biāo)的告警等級。

3 實(shí)例分析

本文所述架空輸電線路精細(xì)化山火監(jiān)測告警技術(shù)已應(yīng)用于南方電網(wǎng)山火監(jiān)測預(yù)警中心，面向南方電網(wǎng)所轄五省區(qū)開展電力系統(tǒng)防山火工作。目前已建設(shè)氣象衛(wèi)星地面接收站，接入2顆靜止衛(wèi)星與9顆極軌衛(wèi)星的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)南網(wǎng)轄區(qū)5 min/次廣域高頻山火監(jiān)測。結(jié)合電網(wǎng)臺賬信息，實(shí)現(xiàn)了35 kV及以上電壓等級輸電線路精細(xì)化山火監(jiān)測告警，為輸電線路防山火決策提供技術(shù)支持。效用對比如圖8所示。2021年度已累計發(fā)布2 592處可能影響輸電線路正常運(yùn)行的高危山火熱點(diǎn)，同比增加124.61%；提前預(yù)警線行下方山火并報調(diào)度主動停運(yùn)147條次，同比增加51.5%；110 kV及以上電壓等級輸電線路山火跳閘52條次，同比降低94.23%。該輸電線路精細(xì)化山火監(jiān)測與告警技術(shù)可有效增強(qiáng)山火災(zāi)害應(yīng)急處置能力，減少電網(wǎng)因山火引起的跳閘事故。

圖8 輸電線路精細(xì)化山火監(jiān)測與告警技術(shù)的山火監(jiān)測效果

4 結(jié)束語

本文研究了目標(biāo)區(qū)域山火災(zāi)害在時間、空間以及輸電線路故障特性上的分布規(guī)律，并從氣候、地表環(huán)境和人為因素等方面進(jìn)行成因分析?；诙嘣葱l(wèi)星遙感與分布式地表監(jiān)測裝置構(gòu)建立體化山火監(jiān)測系統(tǒng)，并提出了山火協(xié)同監(jiān)測策略，實(shí)現(xiàn)了全天候、無死角的山火監(jiān)測。根據(jù)電力系統(tǒng)山火災(zāi)害分布與受災(zāi)特性，選擇山火告警指標(biāo)構(gòu)建架空輸電線路精細(xì)化山火告警模型，有效增強(qiáng)了電力系統(tǒng)山火災(zāi)害應(yīng)急處置能力，保障了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。