1.目的及意义

大风灾害是危及电网尤其是架空输电线路安全运行的突出问题。风灾除了容易导致风偏闪络故障、变电站一次设备的损坏、线路舞动，还容易引发断线倒塔这类恶性事故。除此之外，导线覆冰对线路也会输电导线、杆塔、绝缘子和金具等造成较为严重的损害，导线覆冰的形成一般在温度、湿度、风荷载等处于适宜条件的情况下。覆冰荷载和风荷载的共同作用会对电路设施造成极大的损坏，给国民经济的发展埋下极大的隐患。中国地域广阔，气象和地理条件相当复杂，因此中国很多地区的电网在冬季易受到大风、冰雪天气影响，引发气象灾害，尤其是近年来全球气候恶化，恶劣天气频繁出现，使得中国国家电网遭受气象灾害的次数、严重程度都大为增加。在国家电网气象灾害中，架空导线覆冰舞动、风偏及脱冰跳跃等导线大幅振荡是发生频率高、影响范围广、造成损失大的灾害形式。针对复杂的环境因素，为建设可靠的国家电网、确保国家电网的长期稳定运行，亟需开展相关研究工作，建立安全、先进、经济、可靠的输电线路大幅振荡综合防治技术^[1]。

1.1.大风、冰灾对电力系统输电线路的影响

1.1.1大风灾害对输电线路的影响

大风对输电线路的影响主要分为两个方面，一、由于大风刮起的异物引起的线路故障；二、线路在超设计风速和风雨交加的恶劣条件下造成的线路故障。

首先，在大风引起的输电线路故障当中，大风刮起异物导致线路故障的概率最高。分析其主要原因是大风刮起异物，异物吹到导线和杆塔或者导线之间从而引起相间故障和接地故障。形成故障的种类很多，如废弃锡箔纸、塑料薄膜、塑料板等等。另外，违章乱建，树木未及时修剪容易造成此类情况。

其次，线路在超设计风速和风雨交加的恶劣条件下造成的线路故障发生概率居第二位。线路设计未达到抵御风灾的条件，在大风等恶劣条件下，处于风口、风带的杆塔导线抗风能力不足，在设计时没有充足的考虑高空风压系数等^[2[P1] ^]。

1.1.2冰雪灾害对输电线路的影响

冰雪、冻雨气象事件对电力系统政策运行影响的时间范围为几小时至几天，是一个渐进变化的过程。在严重冰雪灾害气象条件下，线路、杆塔、绝缘子等主设备覆冰逐渐增加，机械部件受力逐渐增大，线路受风面积增大，绝缘子绝缘水平降低，系统主设备的安全水平逐渐降低。

当绝缘子覆冰到一定程度时，线路开始出现舞动问题。当输电线路的环境温度条件在 0℃左右时，最容易产生覆冰的现象，如果发生 10-20m/s 的强风天气，就会导致舞动的发生，一旦发生舞动问题，极易引起输电线路的断路与断线问题，甚至可能引起倒塔事故，致使大范围地区的供电出现中断^[3]；而且，如果线路、杆塔持续覆冰增加，最终会导致机械部件受力超过限值而发生断线、倒塔。闪络跳闸、线路断线会改变系统潮流分布、导致停电和输电阻塞。长时间持续的冰雪灾害又会恶化交通运输条件，威胁火电厂煤炭的及时供应和电力的充足供给。