电力气象技术及应用PDF电子书下载

第1章 电力气象概述 1

1.1 电力气象基本概念 1

1.2 电力气象现状 2

1.2.1 电力气象概述 2

1.2.2 电力气象研究与应用中存在的问题 3

1.3 电力气象技术体系 3

1.3.1 电力相关环节与气象因素 5

1.3.2 电力气象关联研究方法 8

1.4 中国能源分布与电力输送 10

1.4.1 中国能源分布 10

1.4.2 跨不同气象区域电力输送通道 11

1.5 电力气象信息利用概况 14

1.5.1 气象能源发电规划 14

1.5.2 发电功率预测 18

1.5.3 电力负荷预测 21

1.5.4 电网气象灾害预警 21

1.5.5 可靠性评估与维修决策 22

1.5.6 电网防灾减灾 22

第2章 电网大停电事故及中国气象环境特征 24

2.1 与气象相关的大停电事故 24

2.1.1 气象灾害造成电力设备故障的主要途径 24

2.1.2 与气象相关的大停电案例 25

2.2 中国自然地理概况 32

2.3 中国自然灾害区划 33

2.3.1 中国自然灾害的特点 34

2.3.2 自然灾害区划方案 34

2.3.3 中国自然灾害分区特征 34

2.4 典型气象灾害 38

2.4.1 台风灾害 38

2.4.2 强对流天气 42

2.4.3 雷暴灾害 45

2.4.4 降雪和积雪 47

2.4.5 冰冻灾害 48

2.4.6 暴雨灾害 49

2.4.7 雾霾灾害 53

2.4.8 其他灾害 54

第3章 现代气象预报 59

3.1 现代气象学概述 59

3.1.1 现代气象学的发展 59

3.1.2 现代气象学主要研究内容 60

3.2 天气预报及业务系统 60

3.2.1 天气预报的内容和时效 60

3.2.2 天气预报常用方法 60

3.2.3 天气预报业务系统 62

3.3 天气图 63

3.3.1 天气图的种类 63

3.3.2 天气图的填绘 64

3.3.3 地面天气图分析 64

3.3.4 等压面图分析 64

3.4 基于天气学的气象要素预报 64

3.4.1 气象要素预报的一般思路 64

3.4.2 常用天气学方法 65

3.5 大气探测 65

3.5.1 大气探测概述 65

3.5.2 云的观测 67

3.5.3 能见度的观测 67

3.5.4 天气现象的观测 68

3.5.5 温度的测量 69

3.5.6 湿度的测量 69

3.5.7 气压的测量 70

3.5.8 地面风的测量 71

3.5.9 降水的测量 72

3.5.10 蒸发的测量 72

3.5.11 辐射及日照时数的观测 74

3.5.12 地基雷电的观测 75

3.5.13 自动气象站 76

3.5.14 高空探测 78

3.5.15 飞机气象探测 78

3.5.16 天气雷达探测 79

3.5.17 激光雷达探测 80

3.5.18 风廓线雷达 80

3.5.19 微波辐射计 81

3.5.20 卫星观测 82

3.6 卫星、雷达资料的应用 83

3.6.1 气象卫星探测资料的应用 83

3.6.2 雷达探测资料的应用 85

3.7 数值天气预报 85

3.7.1 发展状况 85

3.7.2 成就和主要技术问题 86

3.7.3 业务系统 87

3.7.4 天气模式产品解释应用 90

3.7.5 数值预报产品与分发 92

第4章 气象信息在发输电中的应用 103

4.1 风力发电 103

4.1.1 风力发电系统 103

4.1.2 风力发电气象服务体系 105

4.2 太阳能发电 109

4.2.1 光伏发电系统 109

4.2.2 影响光伏发电功率的气象因素 111

4.2.3 光伏发电功率预测 113

4.3 水力发电 113

4.3.1 水力发电 113

4.3.2 水力发电气象服务 114

4.3.3 依据气象信息确定水电运行方式的案例 115

4.3.4 三峡水库气象服务业务系统 118

4.4 输电线路输送容量管理 121

4.4.1 气象因素对输送容量的影响 121

4.4.2 计及气象因素的动态增容措施 123

4.5 负荷预测 124

4.5.1 负荷预测方法概述 124

4.5.2 基于气象因素分析的负荷预测 131

第5章 影响输电线路安全的气象因素及其监测 135

5.1 覆冰 135

5.1.1 覆冰形成机理 135

5.1.2 覆冰引发的输电线故障 139

5.1.3 导线力学计算 141

5.1.4 导线覆冰荷载分析 148

5.1.5 导线覆冰监测 151

5.2 导线舞动 156

5.2.1 舞动的概念及形成机理 156

5.2.2 舞动数学建模 159

5.2.3 舞动数学模型的参数分析 161

5.2.4 舞动监测技术 162

5.3 绝缘子污闪 167

5.3.1 绝缘子积污特性 167

5.3.2 污闪形成机理 172

5.3.3 污秽监测原理和技术要求 175

5.4 雷击 179

5.4.1 雷电机理及参数 179

5.4.2 雷电监测 184

5.5 风偏放电 188

5.5.1 输电线风偏放电机理及影响因素 188

5.5.2 风偏监测的原理及装置 195

5.6 微风振动 197

5.6.1 输电线微风振动机理 197

5.6.2 微风振动监测 199

5.6.3 微风振动监测装置 202

5.7 导线温度和弧垂 203

5.7.1 导线温度与弧垂 203

5.7.2 导线温升及弧垂监测原理 204

5.7.3 导线温度监测装置 206

5.7.4 导线弧垂监测装置 208

5.8 微气象监测 209

5.8.1 输电线路气象监测装置的主要技术要求 210

5.8.2 导线微气象监测装置 210

第6章 电力气象灾害防灾减灾关键技术 212

6.1 电网规划设计中气象灾害预防 212

6.1.1 气象相关的规划设计基础工作 212

6.1.2 气象相关的发电环节规划设计 213

6.1.3 气象相关的输电环节规划设计 214

6.1.4 气象相关的配电环节规划设计 217

6.2 电网运行中气象灾害及其防护措施 218

6.2.1 雷电危害及其防护措施 218

6.2.2 覆冰危害及其防护措施 222

6.2.3 台风危害及其防护措施 224

6.2.4 暴雨危害及其防护措施 225

6.2.5 污闪危害及其防护措施 227

6.3 气象因素致灾后电网快速恢复措施 230

6.4 电力气象试验技术 232

6.4.1 多功能人工气候实验室 232

6.4.2 风洞试验技术 235

第7章 电力气象风险评估与灾害预警 236

7.1 电力系统风险评估基本概念 236

7.1.1 电力系统风险评估 236

7.1.2 风险评估中的数据要求 238

7.1.3 风险量化指标 238

7.2 计及气象因素的电网风险评估 239

7.2.1 元件停运统计方法 240

7.2.2 基于天气预报的元件停运概率预测方法 243

7.2.3 计及气象条件的发输电系统的风险评估 247

7.3 电力系统气象灾害预警原理 249

7.3.1 预警原理 249

7.3.2 预警指标 251

7.4 典型气象灾害预警方法 253

7.4.1 基于气象雷达参数的雷击概率预警 254

7.4.2 基于有效决策界的电网台风预警 257

7.4.3 输电线覆冰预警 261

7.4.4 输电线耐张塔跳线风偏预警 265

7.4.5 基于层次分析法的杆塔滑坡预警 272

7.4.6 线路山火预警 276

7.4.7 绝缘子污闪预警 279

第8章 电网气象信息应用系统简介 282

8.1 系统建设目标和功能 282

8.2 系统总体设计 283

8.2.1 设计原则 283

8.2.2 系统结构层次 284

8.2.3 业务流程 284

8.2.4 系统开发技术 284

8.3 电网气象信息综合数据库 285

8.4 电网气象信息显示查询子系统 286

8.5 电网气象灾害监测与预警子系统 286

8.6 系统运行监控子系统 287

8.7 电力气象技术展望 287

参考文献 289