6月以来，北半球极端高温、干旱、暴雨、洪灾频发，而南半球则遭遇了罕见寒潮。中国气象局6月27日发布的《中国气候变化蓝皮书（2025）》显示，我国是全球气候变化敏感区和影响显著区，增暖速率高于同期全球平均水平，极端天气气候事件趋多、趋强。
极端天气气候对电网设备的安全稳定运行造成极大威胁。“强风、雷暴、覆冰等恶劣天气影响电网安全运行，通过气象数据超前预判分析天气和影响程度，是建立电网运行精细化气象预警的根本。”山东省电力气象技术创新中心专家苏彪介绍。有了精准的气象感知能力，电网可以提前预判、主动防御，将灾害影响降到最低。因此，不同于一般面向公众发布的大范围天气预报，电力系统更需要依托“量身定制”的高精度预报，构建“气象感知—风险预警—主动调度”的灾害防御体系。
2016年起，国家电网公司建立覆冰、山火、雷电、舞动、台风和地质灾害六大监测预警中心，将防御提前至灾害来临前。2024年8月，国家电网公司与中国气象局签署战略合作框架协议，深化基础气象数据共享、提升电网应对重大灾害性天气能力、电力气象关键技术攻关等合作。
（文章来源 微信公众号：能源评论•首席能源观 作者：郝怡柯）
在气象预测“黑科技”加持下，电网如何从容应对极端天气？
01 由静到动，防雷电于未然
雷电灾害是联合国公布的“最严重的十种自然灾害之一”，也是影响电网安全运行最频繁的自然灾害。雷击可能导致输配电线路跳闸，也可能损坏电力设施，极易引发电网故障，造成区域性停电。
传统的电网防雷手段是通过在设备上安装避雷针、避雷器等装置来尽量规避雷击，属于物理上的被动防御。然而，随着城市电网规模持续扩大，传统的防雷模式会占用大量土地资源、增加经济成本，给城市可持续发展带来巨大挑战。如何经济、高效地防雷成为世界难题。
江苏沿海地区雷电灾害频发，威胁电网安全稳定运行。国网苏州供电公司员工童充带领“电博士·动态防雷”团队，打破传统被动防御的静态防雷思路，创新建立世界首个“动态防雷”技术体系，并主导制定了世界首个动态防雷国际标准。
转变思路由“静”到“动”，怎样更好地防雷电于未然？“电博士·动态防雷”团队融合气象、电力、通信、控制等多个学科的前沿技术，研发出雷电光谱传感可视化跟踪技术、基于雷电跟踪的电网多维联合预测技术等。突破传统灾后被动防御模式，他们将防雷焦点前移至雷电形成与发展的早期阶段，通过研制高精度雷电探测装置，形成了基于“跟踪、预测、控制”的动态防雷技术体系，可实现雷击灾害提前预警、超前预控，最大限度降低雷电灾害带来的损失。
这套动态防雷系统可比传统天气预报显著提前预警，准确率提高200%；雷电监测范围达1万平方千米，保护范围覆盖1000平方千米以上；此外，还可节约大量土地资源和电力设备维护费用。动态防雷技术填补世界技术空白，得到国际防雷科学委员会、美国国际雷电研究中心等多组织认可。
02 精准预判，超前应对寒潮
相比雷电，寒潮带来的雨雪冰冻灾害对电网造成的影响范围更广。输电线路覆冰主要带来电气故障和机械损伤两方面的危害。电气故障主要指的是因绝缘子闪络、导线舞动、脱冰跳跃等发生的短路跳闸。而电线结冰后遇冷收缩，加上风吹引起的振荡和覆冰重量的影响，则可能造成线路被压断、杆塔倒塌等电网机械性损伤，恢复时间长、难度大、成本高。
雨雪冰冻等极端天气日益频繁，对电网加强气象感知预测能力提出了更高的要求。国网天津电力联合天津市气象局共同建设电力气象监测预警平台，基于深度神经网络与高分辨率地形数据，利用人工智能技术研发出两大模型：“气象灾害-输电线路故障”风险关联模型，输电线路覆冰、舞动、风偏、异物侵扰等电网气象灾害“关联耦合”风险预测模型。借助这些电力气象模型，精准分析位置、设备、灾种等信息，输电线路可实现“杆塔级”气象状态感知及风险告警，提前1至4天滚动发布覆冰舞动风险预估专题报告。有了气象监测“黑科技”助力，国网天津电力成功预测2023年12月13日大港地区线路覆冰舞动风险，为灾前部署、灾后应急提供了关键信息，有效减轻了极端天气对输电线路的影响。
百米内外不同天，同一区域内，不同地形、海拔条件下的气象情况可能千差万别。因此，相比天气预报，“微地形”分析预测对电网防灾减灾更为关键。为精准预测电网设备覆冰情况，电网防灾减灾全国重点实验室研制出世界首套30米级微地形电网覆冰预测系统。覆冰预测超算平台相当于该实验室开展覆冰预测的“大脑”，可以对整个北半球开展9千米×9千米，在我国范围开展3千米×3千米、微地形区域30米×30米的网格化覆冰预测，以强大的算力支撑电网抗冰决策。这套系统可支持提前1个月的长期预测、提前7天的中期预测、提前3天的短期预测，还可预判某区域30米范围内输电线路的覆冰情况。目前，该系统已覆盖全国27个省级电网。2024年，国网湖南电力利用该系统准确预测了上百条线路覆冰过程，为抗冰抢险赢得先机。
03 “空天地”监测，筑牢防火屏障
持续的极端高温、干旱和强风天气正在加剧森林火灾风险。当前，全球范围内森林火灾的发生频率、持续时间、严重程度都在增加。今年以来，受高温强风天气影响，希腊、法国、西班牙、美国等国频频发生山火。山火燃烧时极易烧毁电力设备、导致输电线路故障，甚至造成大面积停电。今年1月7日至8日，在强劲风暴“圣安娜风”的影响下，美国加利福尼亚州南部地区突发多起山火，引发了严重的停电事故，造成超150万户居民停电。
福建省的森林覆盖率超过60%。福建电网架空输配电线路长度超过18万千米，其中约有60%跨越山区林地，且线路走廊附近多灌木、荆棘和农田。一旦发生山火，会对电网的安全运行造成严重威胁。
针对福建的地域特点和输电线路跨越情况，2023年11月，国网福建电力启动企业级气象数据服务中心建设，整合降水量、气温、湿度、风速等65类气象数据。截至今年5月底，该中心已接入公共气象数据526项、精细化气象数据121项，自建气象监测装置数据29项，构建了防灾减灾预警、山火灾害监测等15个应用场景。依托气象数据服务中心的数据库，国网福建电力构建起山火蔓延风险评估预警模型，不仅能实现输电线路周边24小时火情监测，还可以将起火点与附近的输电线路信息进行匹配，以便电网运维人员及时作出应急响应，并第一时间联动属地应急、消防部门进行火情控制。此外，根据起火点的可燃物性质和实时温度、风速、风向等气象数据，还可预测山火蔓延速度和方向，自动判别起火点与输电线路间的距离，并生成风险等级评估报告，为电网调度提供支撑。
2024年，国网福建电力进一步研发“多普勒雷达+遥感卫星+可视化装置”技术，通过8部雷达、13颗遥感卫星、3万余套通道可视化装置，配套2826架无人机，构建“空天地”立体山火全景监测和预警处置系统。该系统通过每隔6分钟对半径300千米、方圆10余万平方千米的区域进行一次扫描探测，实现了对福建全省全电压等级输电线路的全天候山火监测，山火预警准确率达90%以上，单次山火处置时间较以往降低31%。截至2025年4月，借助“空天地”立体山火全景监测和预警处置系统，国网福建电力成功预警输电线路周边山火891起。
