广西电网气象监测及预报技术研究及应用

摘要 ： 根据广西电网调度运行 、 水电经济调度等业务需求 ， 充分利用广西 、 贵州及云南 区域集雨 区较密集布设 自动气象监测 条件 ， 采用 ＧＳ数字地形分析技术对各流域梯 级水 电厂 区间及行政 区域分 区 ， Ｉ 实现分 区逐 小时面雨量 、 温度 及湿度精细化监测
和定量降雨预报 ， 集成广西 、 贵州及云南降雨 预报产品 ， 建立 中短期定量 降雨预报和强降雨预报模型 ， 实现对广西 电网各流域及
方 当前急 需解 决 的技术 问题 。
监控和录入程序 ， 其中云南 、 贵州区域 自动气象站降 雨实 况通 过 中央气象 台下发 路径 提取 ，并 汇总后 建
立本 地降 雨量专 用数 据库 。结合 各分 区小 流域 内站
点多并较均匀分布特点 ， 采用最常用的算术平均法 计算 该流 域平 均面雨 量［ 其数 学表达 为 ： １ ］ ，
中图分类号 ： Ｍ７ ；４ ６ 文献标志码 ： 文章编 号：１７ — ３０ ２ １ ０ — ０ ４ ０ Ｔ ３Ｐ５ Ａ ６ １８ ８ （ ０２） ０ ０ － ４ ４
１ 气 象 对 广 西 电力 的 影 响
广 西 电网地处 亚热 带湿 润季 风气候 区域 ，南 临 热 带海 洋 ， 接 云贵高原 ， 年受海 洋暖湿 气 流和北 北 全 方 变性 冷 气 团 的交替 影 响 ， 季雨 量 充 沛 ， 夏 洪涝 、 干 旱、 冰雹 、 风 以及 高低 温是 常见 的气候 灾害 。２ １ 大 ０ １ 年 ６月 底 ，广 西 境 内水 电 总 装 机 容 量 已 达 １．４ ４ ９ Ｇ 列 全 国第 ４位 ， Ｗ， 占全 区全 口径 总发 电容量 比例 高达 ５ ％， 远 高于 全 国 ２ ％的平 均水 平 。各 流 域 ９ 远 ２ 的降雨 实 况 分布 及 趋 势预 测 是直 接 影 响水 电蓄水 、 发 电、 防洪 的决策 依据 。 同时 电网输变 电设备 检修施
ａ ｐ ｉａｉｎ ｏ Ｉ ｉｉ ｌ ａ ｄ ｏ ｍ ｎ ｙ ｉ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔｅ ｒ ｇｏ ｉ ｉ ｏ ｆｃ ｓ ａ ｅｈ ｄ ｏ ｏ ｒｐ ａ ｔ ｆｄｆ ｒ ｎ ｒ ｉａ ｅ ａ ｅ ｓａ ｄ ｐ ｌ ｔ ｆＧ Ｓ ｄ ｇｔ ｎ ｆ ｒ ａ ａ ｓｓ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｅ ｉｎ ｄ ｖｓ ｎ ｏ ａ ｃ ｄ ｙ ｒ ｐ ｗｅ ｌ ｎ ｓｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ａｎ ｇ ｒ ａ ｎ ｃ ｏ ａ ｌ ｌ ｈ ｉ ｄ
象因子采用逐步 回归方程 、时间概率 回归估算方法 开展流域强降雨短中长期预报 ；覆盖全广西的多普 勒雷达观测 网实现了每 １ ｉ 全 区雷达 回波测雨 ２ｍｎ 实况 拼接 。 象 自动监测 密度 及实 时性 大 幅提高 ， 气 定 点定量降水预报技术有了明显提升 ，实况对 比分析 更加 全 面精细 化 。如何最 大化 利用 气象 专业 优势 更 好地 服务 广西 电力 生产 ，已成 为气 象与 电力 部 门双
收 稿 日期 ：２ １ 一 １ １ ０２ Ｏ—７
技术装备水平及服务方式限制，基本停 留在提供常 规短 中长期预报及县市代表站降雨时段实况水平 ，
预报 范 围粗广 ， 以量值 化 ； 难 县市 代 表站 疏 散 ， 以点
代面监测范围过大，代表性严重不足 ， 气象信息滞 后 ，监 测时次 及 范 围难 以真正 反 映各 区域 气 象最 新
性 。表 １为 ２ １ ０ ０年 ｌ ２月 １ 日 ０ ４ ８时一２ １ Ｏ ０年 ｌ ２
月１ ６日 ０ ８时广西 主要 流域 分 区雨 量监 测情 况表 。 应用 Ｖ Ｂ和 Ｓ Ｌ技 术 ，编制 自动气 象站 实 时降 Ｑ 雨量 的逐 小 时提 取 、 据 异 常判 断 、 数 面值 计 算 、 时 实
特别是 重大 降水 、灾 害性天气 对 电 网的安 全经 济运
行影 响愈加 明显 。
基于以上因素，广西电网与广西气象部门共 同
开展 了针 对 电力 生 产 的 精 细 化 气 象 监 测 及 预 报 研 究 ， 合 技术 攻关 与创新 ， 现分 区气 象 监 测 预报 ， 联 实 提供一 体化信 息共 享 ， 立灾 害性 天气预 警 ， 电力 建 为 生产提 供更 及时 、 准确 的气象 决策 参考 。
高 程模 型 Ｄ Ｍ进 行 流 域梯 级 及 县级 以上行 政 边界 Ｅ
精细化划分 ， 确保气象监测 、 预报资料的准确性及代 表性 。 经数值化综合处理后 ， 将广西全流域划分为 ６ 大 区域 ： 红水河 流域 、 郁江流域 、 柳江流域 、 西江流 域 、 江 流域 、 海 和桂 东 南流 域 ， 区域再 按 水 电 桂 沿 各
散， 难以满足流量预报要求。 近 年来 ， 气象 部 门逐年 加大 了气象 技术 投入 ， 在 乡镇级 以上布设 了较为密集 的基于 Ｇ Ｒ 的 自动气 ＰＳ 象监测 网； 开展了基于云贵及 日 、 本 欧洲多家降雨预
报产 品 的集 成 面雨量 预报 技术研 究应 用 ；并 根据气
基于 １ ９ 个 自动气象站点经纬度信息的小流域面 １ ７ 雨量监测空间属性关系，确保站点与流域面的代表
行政 分区的精细化气象监测及预报 。 关键词 ： 电网 ； 气象监测 ； 象预报 气
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏｄ ｒ ｏ ｓ ｔ ｆ ｅ ｂ ｓｎ ｓ ｅ ｎ ｆｄｓ ａｃ ｉｇ ｏ ｅ ａｉ ｎ ａ ｄ ｈ ｄ ｏ ｏ ｒ ｃ ｎ ｍｉ ｉｐ ｔｈ ｎ ａ ｇ ｉ ｏ ｅ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ａｉ ｙ ｔ ｕ ｉ ｅ ｓｄ ｍａ ｄ ｏ ｉｐ ｔｈ ｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｙ ｒ ｐ ｗｅ ｏ ｏ ｃ ｄｓ ａｃ ｉ ｇｉ Ｇｕ ｎ ｘ ｗ ｒ Ｎ ＧＸＩ ＥＩ Ｔ Ｃ Ｐ Ｗ ＥＲ Ｃ ＲＩ Ｏ
２１ ０ ２年 ８月
Ｖｏ ． Ｎ Ｏ． １３５ ４
广西电网气象监测及预报技术研究及应用
Ｓｔ ｄｙ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｆ Ｗ ｅ ｔ ｒ Ｍ ｏ ｔ ｒｎｇ ａ ｒ ｃ ｓｉ ｕ ｎｄ Ａｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａ ｈｅ ｎｉｏ ｉ ｎｄ Ｆｏ ｅ ａ ｔｎｇ
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厂梯级 区 间及 主要 支流划 分成 ６ 个 小流 域 ， ５ 并建 立
级供 电企业均没有开展气象专业技术服务 ，气象在
水 电调 度 及 电 网生 产运 行 中的 实 际应用 严 重 不 足 ， 缺 乏预 测及计 划性 ，电力 生 产常 常 陷入 被 动应 对局 面 。部 分 电厂 自建 的库 区流 域雨量 自动遥测 站 点疏
２ 气象技术应用分析
电 网调 度与气 象 的合作 已保 持多 年 ，但受气 象
工、 电网负荷预测 、 电力污闪、 雷击跳闸、 导线覆冰等 均 与气 象密切 相关 。广 西 电力 从发 电到输 、 、 电 变 用
的各个 环节均 不 同程度 参考气 象预 报 ，特 别是 随着 广 西 电网规模 的不 断扩 大和发 、 电结构 变化 ， 用 天气
面 雨量 实 况经 Ｆａｈ技 术 处理 后 实 现 了 图形显 ｌｓ 示及 按雨 量等 级 自动填色 ，面雨量监 测 画面形 象直
观， 并具备按流域逐级放大 、 缩小动画功能 ， 各分区
ｍｍ
表 １ 广西梯级水 电厂时段面雨量实况统计
霉 区 域
１ １南盘江上游 ０ １２南盘江下游 ０
霉 区 域
Ｇ ｉｈ ｕ ａ ｄ Ｙｕ ｎ ｎ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｏ ｎａｌ ｏ ｅ ａ ｔ ｎ Ｇ ａ ｇ ｉ Ｇ ｉｈ ｕ ａ ｄ Ｙｕ ｎ ｎ ａ ｅ ｉｔ ｇａ ｅ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｓｏ ｄ ｌ ｄ ｓ ｏ ｔ ｔｒ ｕ ｚ ｏ ｎ ａ ． ｒ ｄ ｃｓ ｆｒ ｆ ｒ ｃ ｕ ｎ ａ ｌｆ ｉ ｓ ｉ ｎ ｘ ， ｕ ｚ ｏ ｎ ｎ ａ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔｄ， ｄ ｌ ｆ ｎ ｍｉ ｄｅ ａ ｈ ｒ ｅ ｎ — ｍ ｑ ａ ｔａ ｉｅｒ ｉ ｆ ｌ ｏ ｅ ａ ｔ ｄｓｒ ｎ ｎ ａｌ ｏ ｅ ａ ｔ ｒ ｓ ｂ ｉｈ ｄ， ｈ ｃ ｅ ｉ ｅｐ ｅ ｉｅｗ ａｈ ｒ ｎ ｔｒ ｇａ ｄ ｆｒ ｃ ｔ ｆ ｉ ｅｅ ｔ ｕ ｎ ｉ ｔ ｎ ａ ｒ ｃ ｓ ａ ｔ ｇｒ ｆ ｌ ｆｒ ｃ ｓ ｅｅ ｔ ｌ ｅ ｗ ｉｈ ｒａ ｚ ｔ ｒｃ ｓ ｅ ｔ ｅ ｔ ｖ ａ ｌ ｆ ｎ ｏ ｉ ａ ａ ａ ｓ ｌ ｅｈ ｍｏ ｉ ｉ ｎ ｅ ａ ｆ ｒｎ ｏｎ ｏ ｓ ｏｄ ｄ ａｎ ｇ ｅ ｓ ｎ ｄ ｎ ｓｒ ｔ ｅｄ ｓ ｃｓ ｎ Ｇ ａ ｇ ｉ ｏ ｒ ｄ ｒ ｉａ ｅａ ａ ｄａ ｍｉ ｉ ａｉ ｉ ｒ ｔ ｉ ｕ ｎ ｘ ｗｅ ． ｒ ａ ｔ ｖ ｔ ｉ ｐ Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｗ ｒ ｒ ｗｅ ｔ ｅ ｎ ｔｒ ｇ ｗｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ｓ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｅ ｉ ｇ ｄ， ａ ｒ ｈ ｍｏ ｉ ｉ 。 ａ ｒ ｏ ｅ ａ ｔ ｇ ｏｎ ｈ ｆ ｉ
Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ａ ｇ ｉ Ｐ ｗｅ ｉ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ Ｇｕ ｎ ｘ ｏ ｒ Ｇｒｄ
陈 标
ＣＨＥＮ ａ Ｂｉｏ
（ 广西 电网电力调度控制 中心 ，南宁 ５ ０ ２ ） ３０ ３
（ ｕｎ ｘ Ｐ ｗ ｒＧｉ ｉ ａｃｉｇＣ ｎｍｌＣ ｎ ｒ ａｎｎ ３ ０ ３ ｈ ａ Ｇ ａｇｉ ｏ ｅ ｒ Ｄｓ ｔ ｎ ｏ ｔ ｅｔ ，Ｎ ｎ ｉｇ５ ０２ ，Ｃ ｉ ） ｄ ｐ ｈ ｅ ｎ
ｇｉ， ｅｈ ｕ ｌ ｒｃｓ ｎｔｒ ｇｏ ｒ ｃ ａｎａｌｔｍｐ ｒｔｒ ｎ ｕ ｄｔ ｎ ｅｑ ａ ｔａｉｅｆｒｃｓ ｆ ａｎａｌ ｒ ｅｌ ｅ ｙｔｅ ｒｄ ｔ ｏ ｒ ｐｅ ｉ ｍｏ ｉ ｉ ｆ ｕ ｆ ｅｒｉｆｌ， ｈ ｙ ｅ ｏｎ ｓ ａ ｅ ｅａｕｅａ ｄ ｈ ｍｉｉ ａ ｄｔ ｕ ｉ ｔ ｅ ａｔ ｆｌａｅｒａｉ ｄｂ ｈ ｙ ｈ ｎ ｔ ｖ ｏ ｏｒ ｉ ｚ
０ ３ １右江云南区域 ０ ０ ３ ２ 右江流域 ０
霉 区 域
霉 区 域
平均
霉 区 面 霉 区 域 ｉ 雨 ｔ 域
２１ ０ ２年 ８月
Ｖｏ ． ５ １ Ｎｏ４ ３ ．
广 西 电 力
ＧＵ ＡＮ ＧＸＩ ＥＩ ＴＲ Ｃ Ｐ 正Ｃ Ｉ ＯＷ Ｅ Ｒ
５
实况 。除少部分 水 电厂 （ 如岩滩 、 化 、 津 ） 当地 大 西 与 气象 部 门有简 易技术 服务 外 ，大部 分水 电厂 及地 县
＝
（ １ ２…－ Ｉ ， － ＋ Ｉ ） ｉ ｘ ｘ ｎ
（） １
式（） １中 为小 流域 面雨量 ， 点 降雨量 ， ｎ为小 流域 内测站 数 。
…， ‰为 各监 测站
３ 分 区 面 雨 量 监 测 技 术
提 高面雨 量监 测精 度对水 电来 水预 报及 调度 决 策 有 重 要 意 义 。 以 １ ５万 ＧＳ地理 信 息 平 台为 基 ： ２ Ｉ 础 ， 合水 系分 布 、 结 山脊 分 水 岭 和地 形 图 ， 用数 字 应