1、DL 中华人民共和国电力行业标准p DL/T 5158 - 2002 电力工程气象勘测技术规程条文说明主编部门：西南电力设计院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会1t(咆片也i俗、住2002北京目次3 总则.39 4 常规气象44.1 ）般规定414.2 相应气象要素和冻融次数424.3 雪压 4 4.4 气象辐射.43 4.5 山区气象要素估算.44 5风465 .1 般规定465.2设计风速475.3 风压计算525.4 风玫瑰图.53 5.6 风力发电场风能计算.54 6 导线覆冰6.1 般规定606.2 覆冰调查626.3 覆冰计算.64 6.4 冰区划分676.5 建站观测“3
2、8 3总则3.0.1 设计气象条件是电力工程设计的基础资料，直接影响工程的经济指标和安全运行，必须真实、客观地反映，使之能经受电力工程长期生产运行的考验。长期以来，电力工程气象勘测无专门统一的技术标准，仅在有关规程规范中对某些气象条件作出了规定，不能全面反映电力工程气象勘测的内容和深度。本次依据电力工程设计各专业的要求与有关标准，结合我国40多年来电力工程气象勘测工作的经验，制定并规范了电力工程气象勘测的基本原则和方法。使电力工程气象勘测纳入标准化、科学化进程。尽可能体现技术的先进性和可操作性。3.0.2 基础气象资料是计算设计气象条件的主要依据，必须全面系统地进行搜集、整理。要充分考虑气象站
3、址的代表性以及人类活动所造成的影响；要分析资料可靠性，是否受人为因素或仪器故障影响；要审查站址是否迁移，观测和统计方法是否更改，资料系列是否一致。如果气象站资料在代表性、可靠性、一致性兰性审查中发现有非均一性问题，要结合实际情况和历史原因认真分析，按有关规定合理修正处理，确保基础资料的准确性。3.0.3 由于电力工程地（点）的实际位置，以及气象站资料的局限性，现场风、冰资料非常缺乏，使设计风速和导线覆冰厚度的取值有一定难度。通常除了加强大风、覆冰调查外，对资料的计算处理常采取几种方法，并要求对成果进行合理性分析与审查，充分考虑地形、气候、人类活动影响引起的异常变化，并通过各种途径加以修正，使之
4、尽可能客观、合理。3.0.5 火力发电厂空冷系统所需主要气象参数为典型年小时气温及小时风速。若电厂距离气象站较远，且地形条件差异较大时，应建立短期气象观测站，与当地气象站进行对比观测，作相39 关分析，订正电厂气象站资料。风电场场址应设立专门的风速风向观测站，设立测风站的个数可视风电场容量大小和场址范围、地形情况而定。3.0.6 在电力工程施工或技产运行后，出现异常的大风、导线覆冰等自然灾害造成的事故不少，教训也较深刻，如1984年1月华东大雪覆冰使全区电网解列，停电数日；云、贵、），、湘等省的高山线路在重冰年也常发生冰害事故；1980年京津唐地区大风使陡茵通220kV送电线路倒杆84基。当发
5、生灾情后应及时会同设计人员进入现场调查，判明事故原因，研究对策，如属气象原因，可考虑加大设计气象条件或由设计更改工程方案，避开一些风、冰较大的微气候区。3.0.7 应用气候是一门新兴的边缘学科，与许多专业学科联系甚广；这些学科的基础理论和新技术发展必然带动其发展。考虑到规程修订的滞后性，故此条鼓励积极、慎重地使用国内外成熟的新技术、新方法。3.0.8 电力工程设计专业，如水工供水、水工结构、建筑结构、总平面布置、采暖通风、线路电气、线路结构等，都需要相关的气象资料，特别是电厂冷却系统、风电场、太阳能电站、高海拔重冰区线路、高山微波站、高山光纤站的设计气象条件显得尤其重要，所以电力气象勘测除执行
6、本规程外，还应遵守或参照执行相关专业现行技术标准的有关规定。40 4常规气象4.1一般规定4.1.1 气象要素观测时制，除日照采用真太阳时外，其余项目采用北京时；观测日界，日照以日落为日界，其余项目以北京时20时为日界；每10天为一旬，2月末和大月末的最后一旬按实有天数统计；月、年即以阳历月、年长度为标准；历年指建站以来逐年年份；累年指建站至今的累积年份；均值是指定时间长度内的平均值；极值是指一定时间长度内最大（多）、最小（少）值。4.1.2 凡是跨年的项目均用年度统计，以每年7月至次年6月为一个年度，其累年平均取累年年度平均值，累年极值取累年年度内的最大（多）、最小（少）值。4.1.3 单站
7、的压、温、湿等常规气象项目，一般应有20年以上资料才能进行统计。目前全国各地的气象站一般已有30年以上资料，只是有些受迁站影响，某些项目资料不连续；另外还有些地区仅有短期气象观测资料。气象资料不足20年时，可选周围地形、气候大体一致，有长期资料的气象站作参证站，应通过相关分析法进行订正，还可利用差值法和比值法进行订正。差值法公式为：Yi= xi十dn、，唱且, . 6、式中：如一二工程站需订正插补的第1年气象要素；X；一二参证站第i年气象要素；dn一两站n年的平均差值，dn几句，Yn、Xn分别为工程站和参证站年的平均值。比值法公式为：Y; = K,X; (2) 41 式中：Kn一比值系数，K主
8、IIo Xn 对无资料地区可通过设站进行对比观测或通过气候调查手段，分析判定工程地点与参证站的气候情况是否一致，再移用参证站资料。无资料地区还可以通过分析地区气候等值线图，查得有关气象资料。4.2 相应气象要素和冻融次数4.2.1 我国幅员辽阔，气候差异大，一年中最炎热时期（3个月计）在各地表现不大致，通常为夏季6、7、8月，也有的为5 6、7月。为了统一，应将当地累年各月平均气温连续3个月为全年最高者定为最炎热期。目前统计近期连续不少于5年最炎热期3个月频率为10%温球温度的方法有累积频率曲线法和分级统计法，其中分级统计法比较简捷、方便，可在460个数据中选由大到小排列的第46个数，即为频率
9、10%的温球温度。对于同温球温度因出现日期不同，相应的气象要素不同者，宜选用其中相对湿度最大一日的气象要素。4.2.2 4.2.3 离地lOm高50年一遇lOmin平均最大风速相应的最低气温和30年一遇最低气温相应的lOmin平均最大风速，目前有两种挑选方法。是在实测lOmin平均最大风速和实测最低气温系列中挑选与设计风速和设计最低气温相等或相近值出现月的最低气温和IOmin平均最大风速；二是挑选出现日或同时的最低气温和lOmin平均最大风速。但应以设计要求为准。4.2.4 覆冰同时气温的挑选，有实测资料时，可挑选历年最大一次覆冰过程中的最低气温；无实测覆冰资料时，可挑选调查历史上最大次覆冰过
10、程中的最低气泪。若历史最大覆冰期无实测气温资料，可挑选有实测气温资料以来的最大一次覆冰过程中的最低气温。4.2.5 冻融交替循环次数系按年度统计，即每年7月至次年642 月为一年度。使用资料为最近10个年度的日最低气温，其成果为最近10年某年度内出现的最多冻融交替循环次数。4.3雪压4.3.1 基本雪压是以当地空旷平坦地面上所统计得的50年一遇最大积雪重量。基本雪压计算公式So=Shpsg主要是适用1980年以前的积雪深度资料，1980年起执行中央气象局编定的地面气象观测规范，已有雪压观测项目。全国气象站至今己有二十多年雪压资料。4.3.2 考虑到电力工程地（点）的实测雪压资料情况，本条规定可
11、参照GB50009-2001建筑结构荷载规范全国各城市雪压表和全国基本雪压分布图使用，对于查不到的有雪工程地（点），分别给出了几种资料处理方法。对于资料短缺或无雪压资料地区，应通过气候调查分析，并参照全国基本雪压分布图确定。4.3.3 通常情况山区海拔高，温度低，温度降水也偏大，积雪相应深些。因此一般山区元资料时，可按当地空旷平坦地面的基本雪压乘1.2采用。如果高差较大，应通过调查分析附近高山与平地气象站雪压资料确定。4.4气象辐射4.4.1 当前我国共有98个气象辐射观测站，电力工程地（点）通常没有实测总辐射资料，可用本条规定气候学公式（4.4.1)计算。该式计算误差较小，据四川、重庆两省市
12、计算结果，与实测值相对误差一般为：月总辐射10%，年总辐射5%。太阳总辐射受地面影响较明显，在本条规定式（4.4.1-2）中，0.18为经验系数，可参照当地的分析成果使用，如重庆长江河谷及周围山地取0.1404.4.2 根据中央气象局1996年编定的气象辐射观测方法，我国气象辐射观测元长波辐射项目，故本条文未列出长波辐射项43 目。一般说来，在纬度相同或相近地区，地形、气候条件基本一致处，太阳直接辐射、天空散射辐射和净全辐射的数值相差不大，对于无资料地区可参照或修正使用邻近地区的辐射资料。4.5 山区气象要素估算4.5.1 本条规定中的式（4.5.1-1)是压高方程的另种形式，一般情况下应用该
13、式己满足所要求的精度，可以广泛应用于计算元资料地区的山区气压。该式中较难确定的是t（空气柱平均温度），即高山站与平地站的温度平均值。通常高山站气温为未知数，如果当地有实测分析资料，可使用其成果，若无实测资料可采用气温直减率0.6lOOm推算。4.5.2 一般情况气温是随高度的增加而减小，根据探空资料，在中纬度地区，自由大气中的年平均气温，每上升lOOm下降。.6。但山区受地形、气候影响，气温的垂直分布非常复杂。根据文献资料，气温受海拔高度、地形起伏、山脉走向、气候干湿程度和季节影响较大，在各种地形、气候、季节条件下直减率都不一样，其直减率范围为0.12llOOm0.87llOOm。但在全国范围
14、内，年平均直减率差异较小，多为0.5llOOm0.7llOOm，只有少数地区反映出明显的地形影响，如天山北坡、昆仑山北坡、小兴安岭西北坡直减率偏小，而背风坡偏大。根据以上资料，山区气温应按当地或附近地区的实测分析资料计算，无资料时才采用直减率0.6llOOm。4.5.3 在山区，海拔和地形是影响降水分布的决定性因素，主要表现在四个方面，其一是随测点海拔的增高，大气中的水汽含量减少；二是地形对气流和天气系统的动力抬升作用，可增加迎风坡降水；兰是地形所造成的局地环流促进对流运动发展而引起降水；四是地形起伏对降水的再分配作用。通常情况，在一定高度范围内，降水量随高度的增高而增大，各地均有些实测资料和
15、分析成果，山区电力工程可以参照44 使用。如山西交城县吕梁山区年降水量随高度变化的经验公式为：Ry= 299.4 + 19.2H + 13.0卢（3)式中：Ry一一年降水量，mm;H一一工程点高程，hm;卢一一工程点平均坡度。45 5凤5.1一般规定5.1.1 设计风速的计算高度和重现期是根据现行的火力发电厂、变电所、微波通信工程、光纤通信工程和架空送电线路的设计标准制定的，其它电力工程可根据设计要求确定，如风力发电场应按风力机安装轮载高度和设计要求的重现期确定。GB50009-2001建筑结构荷载规范，将原规定基本风压重现期标准由30年改为50年，本条规定重现期标准系参照该规范确定的。5.1
16、.2 地面气象观测规范规定气象站风速感应器距地高度为lOm12m；若安装在平台上，距平台面高6m8m，且离地高度不得低于lOmo电力工程设计标准要求离地高度与气象站风仪高度不致时，应对气象站风速进行高度订正。风仪若安装在平台上，要了解平台离地高度和周围建筑物、树林的影响情况，作出合理的高度订正。气象站风速为定时观测2min平均值和瞬时极大值者，还应进行观测次数和时距的换算，换算为设计要求的自记lOmin平均风速。我国70年代制定的次时换算公式一般适应区域广，不能充分代表区域内各地的情况，误差偏大，所以宜搜集当地成熟的被推广使用的计算公式。设计风速计算，首先应全部采用气象站自记风仪记录的lOmi
17、n平均最大风速，其次再考虑使用非自记资料经过次时换算后的风速。5.1.3 大风调查是对气象站风速资料的补充和完善，特别是工程地（点）距气象站较远，地形情况又与站址不一致时比较重要。为使调查资料真实可靠，要求当场记录，有条件的可进行录音、摄像。风灾照片是判定风力大小的重要依据，除结合工程拍46 摄风灾照片外，还要搜集各种风灾照片，用以判定风灾范围、大风路径、风力大小等，供分析确定设计风速使用。对山区风速和滨海风速，应进行工程点和附近地区面上的搜资调查；送电线路还要进行沿线搜资调查，做到点、线、面结主口。山区工程要搜集微地形微气候区影响、山坡山麓风速变化特征及当地山区风速分析计算方法；并对附近山顶
18、、山麓的气象站风速资料进行分析比较。滨海地区工程宜对附近海岸、海岛、海湾进行大风调查，并搜集附近各种滨海地形的气象站、海洋站风速资料和当地海陆风速研究成果资料，进行综合分析计算05.2设计凤速S.2.1 计算气象站设计风速应经过风速原始资料的审定和风速的高度订正、次时换算、频率计算几个步骤。1 风速资料的代表性、可靠性和一致性审定。关于代表性审定，我国气象站大多按行政区划建在市、县城镇附近，而电力工程多数远离城镇，甚至位于荒僻山区，需要考虑地形、气候的影响。在山区，工程地（点）与气象站的直线距离可能相隔不远，但由于地形差异大会导致气候差异大，造成风向不一致、风速差别大。因此设计风速计算首先须重
19、视对工程地（点）较有代表性的气象站的选择。关于可靠性审定，要了解气象站使用风仪的沿革，如风仪型号、安装高度、使用情况、风仪记录风速风向的精度及故障情况、是否自记记录或定时观测等。可靠性审定要通过地区性比审、天气系统过程分析、要素相关法或专门大风调查，去解决显著偏大或偏小的风速原始资料。如万县气象站历年最大风速资料系列中，1973年8月27日lOmin平均最大风速达33.3m/s，超过系列次大值lOm/s，这样大的风速在该地能否出现引起疑问。经查阅分析万县站周围长江沿岸8个气象站的同日天气资料，发47 现仅万县一地发生雷雨大风；继后又调阅风速自记纸，当日风速自记曲线上有几次连续梯级跳跃，经值班员
20、回忆为仪器故障所致。审定结果，将当日最大风速改用同时观测的危险天气观测记录瞬时最大风速20m/s代替。关于一致性审定，当发现资料系列不连续，表现为分段的系统性偏大或偏小时，要通过了解气象站建站沿革、风仪使用情况、迁站与否、迁站后的对比观测结论等来查找风速资料不连续的原因和确定处理方法。如贵州兴义站19571985年最大风速资料明显为两个系列，19571967年平均值为9.6m/s,1968 1985年平均值为14.5m/s，前段资料比后段资料明显偏小。经查兴义站于1968年迁站，原站址属洼地，风速较小；现站址地势开阔，比原站址高150m，故较原站址风速大。经分析用前后两站的对比观测资料，结合前
21、后两段风速的平均比值来处理前段风速资料，使该站风速资料成为连续系列。2气象站风速资料的高度订正，1988年7月前参照TJ9-1974工业与民用建筑结构荷载规范，以lOOm以下使用对数律公式V,= Vi (lgZ -lgZo)/(lgZ1 -lgZo）计算（式中v，为设计高度Z的风速；Vi为气象站风仪高度Z1的风速，Z。为地面粗糙度）,100 m以上使用指数律公式V,=Vi (Z/Z1）（式中指数为地面粗糙度系数）。其依据是研究结果表明，近地面层空气风速垂直廓线在lOOm以下为对数分布，lOOm以上为指数分布。1987年编制GB9-87建筑结构荷载规范时，依据对数公式和指数公式进行风速高度换算的
22、结果相差很小这一特点，为方便计算，规定统一使用指数公式进行风速高度订正。对于指数公式中的指数（地面粗糙度系数）, GB 9-1987 建筑结构荷载规范列出了A、B、C三类，但随着我国建设事业的发展，城市房屋的高度和密度日益增高、增大，因此对大城市中心地区，其粗糙度也不同程度地提高，GB50009-2001 建筑结构荷载规范将原三类地面粗糙度系数，改为A、B、C、D四类，并规定了每类粗糙度的上限高度，在此高度之上风48 速不再受地面粗糙度的影响，也即达到“梯度风速”，A、B、C、D四类梯度风高度分别为300m、350m、400m、450mo3我国年最大风速有自记和3次、4次定时观测值，1969年
23、以前有自记风仪的台站较少，大多为定时观测台站，定时观测的风速时距均为2min平均风速。虽然一天中观测4次共8分钟，是均匀分布在一天时间内（02、08、14、20时），但大风是随机变量，每日3次或4次定时观测漏掉了很多大风记录，因此用定时观测风速计算设计风速必须经过观测次数和时距的换算，将定时2min平均最大风速换算为连续自记lOmin平均最大风速。我国少数气象台站配备了达因式风向风速计，该仪器是自动记录瞬时极大风速；另外气象站在天气现象和危险天气观测中也记录有大风（注17.Om/s）的瞬时风速，应用瞬时极大风速计算设计风速时也必须换算成连续自记lOmin平均最大风速o国产EL型电接风向风速计是
24、自记风仪，于19661979年间陆续装备全国各气象台站。此前在19541969年，全国各气象台站使用维尔达风压板风仪，风速为定时2min平均值；建国初期19511953年测风仪器不统，观测次数有3次、8次、24次；时距也不相等，有lmin、2min，使用这段时间的非自记风速资料计算设计风速，要慎重处理次时换算关系。表5.2.1-2列出了全国许多地区的次时换算公式，这些公式是由当地lOmin平均最大风速与定时2min平均最大风速或瞬时极大风速的平行观测资料进行相关分析而得，但是这些公式大多是根据1976年以前的资料建立的，现今多数气象台站自记风速资料已达1020年，已具备较长的自记10min平均
25、最大风速与定时2min平均最大风速或瞬时极大风速的平行观测资料，因此在电力工程气象勘测中，应根据实际情况建立新的次时换算关系。4鉴于当前气象台站已积累了较长的最大风速资料，本条规定气象站有25年以t的最大风速资料时可直接进行频率计算，至少要有10年风速资料，而且宜全部采用自记风速资料。对非49 自记的定时观测资料，应经过次时订正后使用。根据工程经验，P皿型分布和I型极值分布计算的设计风速成果相差很小，P皿型分布弹性大，适应性强；I型极值分布计算较简便，所以本条规定风速频率计算可采用P皿型分布或I型极值分布。5.2.2 大风调查要求的范围和调查点数是长期工程实践中积累的经验总结，一般情况下，在工
26、程地（点）附近3km5km范围进行大风调查是可行的，资料也有代表d性；对于特殊地区，如峡谷、海岸可适当增大调查范围，使调查资料更具代表性。大风调查主要是搜集工程地（点）附近的风灾资料，根据灾情定出风力，再换算成相应风速；其次是搜集当地气象、工程建设部门对风速、风压的研究成果和建（构）筑物的设计风速以及使用运行情况。这些资料可参予设计风速的取值分析。5.2.3 本规程式（5.2.3）和表5.2.3系参照GB50009-2001 建筑结构荷载规范而定。山区风速主要是受地形影响，目前能作为设计依据的最可靠方法是直接在工程地点建站观测，并与邻近气象站进行相关分析，获取长期风速资料。但这种做法要受许多条
27、件制约。近些年来我国电力设计单位与气象研究单位合作，对山区风速进行了大量研究，获得了一些区域性研究成果，并应用于工程实践中。1996年华北电力设计院与中国气象科学研究院合作，采用Tay LoLee的风谱模型，结合华北地区平地与高山站约100个气象站的历年lOmin平均最大风速及风向和地形资料，研究出了华北地区平地与高山风速转换的数值模型。其模型原理是利用山下气象站离地lOm高的风速，考虑地形（海拔高度及山下与山顶站间水平距离）与粗糙度的变化推算山顶风速。通过GUIDE模型验证，认为本模型在华北地区应用及参数率定结果较为理想。本模型用山下站设计风速推算的山顶设计风速，与用山顶站实测风速资料计算的
28、成果比较误差较小，均在4.6%以下；利用山下、山顶实际资料所率定的地形、粗糙度参数和山的迎风侧两50 个山下气象站风速资料，推算元资料山顶的设计风速，成果与实测资料比较接近；利用山下、山顶实际资料所率定的地形、粗糙度参数和山的迎风方向的山下气象站与背风方向的山下气象站两站风速资料，推算元资料山顶的设计风速，结果比较理想。本模型要求山下气象站最好选在山的迎风侧；参证气象站与山顶之间元更高山峰阻挡；最好选用比例较小的地形图（如1:20万），为了弥补地形图对地形和粗糙度判断的不足，应加强野外勘察。本模型适用于北纬15以北地区。1992年中南电力设计院与国家气象中心气候应用室合作，通过对中南及周边地区
29、的19个山上站和相应34个山下站计700余站年资料分析，拟合出了山顶与山麓间设计风速的换算关系：K = 2 - be-0.033C/Afi (4) 式中：K一一IJJ顶站LU麓站设计风速的比值；C一山顶站的山势调整系数，孤立陡峻的山C=1，相互间遮挡影响较大或山顶地势较平缓的丛山岗丘C=0.5; b一一山麓站的地形调整系数，对于弯曲的河谷、盆地等地形比较封闭的台站b=0.80.9，处于迎风口、山口或有狭管效应的台站b= 1.11.2，一般情况b = l; t:.h山顶与山麓站之间的高差，m。经与实测资料验证，式（4）计算的设计风速较用实测资料计算的设计风速，一般偏大10%以内。可见该关系式是符
30、合我国中南地区山顶与山麓间的风速关系的，可在中南地区内应用。5.2.4 海面的摩擦力小，所以海面的风速较陆上大；此外沿海存在海、陆温差，形成海陆风，也使海边的风速增大。根据沿海的一些同期风速资料进行对比分析，得出海陆风速的比值（Ky=V海IV陆）是随陆上风速的增大而减小，当陆上风速达到35m/s时，比值接近常数；同时此比值又随海面（或海岛）距海岸距离的增大而增大，即吹向岸风时距海愈远的陆地风速愈小，51 这是由于陆地上粗糙度大的原因。最近滨海风速的研究成果不多，本规程表5.2.4海面和海岛风速调整系数系参照GB50009-:2001建筑结构荷载规范确定。5.2.5 电力工程地（点）有平原、盆地
31、、丘陵、山区、河谷等地形条件，选择参证气象站应与工程地，点的地形、气候条件基本一致，距离应在20km30km以内为宜。目前大多数气象站位于城郊，对电力工程地（点）的代表性可通过调查和建站对比观测分析确定。气象站设计风速计算成果应与地区基本风压等值线图或全国基本风压等值线图作对比分析，一般风压等值线图考虑面上情况多，如气象站设计风速较风压图上风速小，宜采用风压图数值。电力工程地（点）附近的建（构）筑物设计风速及使用运行情况，能说明当地的风速大小状况，若有风灾事故发生，应分析其原因，判明原设计风速取值正确与否。5.2.6 为了方便设计计算，对架空送电线路风区划分不宜过多，应根据沿线地形情况，概化为
32、一个或几个设计风速区段。送电线路设计风荷载常以一个耐张段为一个标准，所以风区划分不宜太多、太乱，风区距离不宜太短，更不能使相邻风区风速差异过大，一般风区级差以5m/s为宜，不宜使相邻两个风区的级差达到lOm/so5.3凤压计算5.3.2 维尔达风压板风仪是利用旋挂着的风压板，在风的作用下吹高吹低来表示风速的大小，所测风速已经受了空气密度的影响，在计算风压时无需进行空气密度订正，因此风压板式测风仪所测风速在计算风压时风压系数采用111600。EL型电接风向风速计是风杯式测风仪，所测风速与风杯旋转成正比，每吹过200m风程，风杯转80圈，接点就自动接触一次，记录器就记下风的行程。风杯式测风仪所测风
33、速是当地的实际风速，但在计算风压时需要考虑空气密度的影响，即按当地52 的纬度、海拔、气压、气温、湿度计算风压系数。S.3.3 在近地层，风速随离地高度的增加而增大，这主要是受地面粗糙度和温度垂直梯度影响。一般情况下，离地高度达300mSOOm时，即达到梯度风高度，此时风速不再受地面粗糙度影响，即达到梯度风速。本规程表5.2.1-1列出了A、B、C、D四类粗糙度系数。根据地面粗糙度系数和梯度风高度，可以得出风压高度变化系数计算式： = 1.379（元）.24 = 1叫元）0.32 = 0.“l三）4 10 I 宁、0.60(5) (6) (7) = 0.318（丘l(8) 10 I 根据式（5
34、）、（6）、（7）、（8）计算出了风压高度变化系数，即本规程表5.3.3o表5.3.3中，粗糙度A，高度300m采用300m高度变化系数；粗糙度B，高度10m采用lOm高度变化系数，高度350m采用350m高度变化系数；粗糙度C，高度0.25表示揣流较大。揣流系数一般按95%96%考虑。4气候修正由于气候严寒、覆冰、沙暴等原因影响停机，需要对理论发电量进行修正，如吉林通榆二期风电场考虑气候影响修正系数为58 96%0 5 叶片污染折减由于叶片污染影响风电机出力，需要折减理论发电量。通榆二期风电场考虑叶片污染系数为98%。6 风机利用率可根据风电机组的性能和估计故障、检修时间定出风机利用率，一般
35、为95%98%。7场内损耗包括厂用电，变电站、线路损耗等影响系数，一般为96%97%。风电场满负荷运行小时数是指风力发电设备的满负荷运行小时数，它系根据风电场发电量计算成果计算而得。容量系数是风电场发电量与单机发电量的比值。59 6导线覆冰6.1一般规定6.1.1 设计冰厚的计算高度和重现期是根据现行的架空送电线路设计技术规程规定的，330kV及以下等级线路为离地15m高，15年一遇；500kV线路为离地20m高，30年一遇。重冰区架空送电线路设计技术规定要求“个别严重覆冰地段，可根据需要，按较少出现的覆冰厚度进行验算”。国际电工委员会在其出版的IEC826 1991-04架空输电线路荷载与强
36、度标准中规定：“冰凌荷载根据线路不同的可靠性要求，分别选取50年、150年、500年一遇的数值”。6.1.2 我国实测导线覆冰资料较少，主要是气象台站的观测资料，也有邮电通信部门和电力部门的观测资料。我国气象部门的覆冰观测，1958年以前使用苏联电线积冰器械观测方法，19581979年使用中央气象局颁发的电线积冰器械观测方法，1980年至今使用中央气象局编定的地面气象观测规范（第十五章电线积冰）。气象台站的覆冰资料年限长，资料连续，已记录了当地几十年的覆冰变化情况。由于气象台站覆冰观测高度仅2m，档距lm，导线为4mm直径的铁线，其覆冰观测资料对离地15m20m高的高压送电线路的代表性有一定影
37、响。邮电通信部门在一些山区长途线路上设立了许多巡线站，冬季除巡线打冰外，还布设试凌线进行覆冰观测，以解决邮电线路设计覆冰荷载问题。邮电线路覆冰资料多由巡线工人观测，资料精度不高，但能反映一条线路不同地点、不同高程覆冰的大小和同一地点不同年分覆冰的大小。随着电力事业的发展，高海拔重冰区线路增多，冰害事故也逐渐增多，60、70年代一些重冰区线路在大冰凌年多次发生倒杆断线事故，因此电力设计院和供电局在一些山区设立了导线覆60 冰观测站，进行短期观测，如江西梅岭、陕西秦岭、云南海子头、贵州八担山等。西南电力设计院于60年代在四川会东白龙山、鲁南山建立了观冰站，有4年完整记录：80年代在四川大凉山黄茅埂
38、建立了我国迄今为止最大的导线覆冰观测站，架设了23m高的铁塔、90m档距和不同高度的各型导线，进行不同导线的覆冰梯度观测和研究，资料长达18年。工程地（点）附近有实测导线覆冰资料，且年限为10年以上，可直接用Pill型分布或I型极值分布等频率统计方法计算设计冰厚。实测覆冰资料不足10年，可结合当地气象资料和调查覆冰资料分析确定设计冰厚。无实测覆冰资料的工程地（点），可采用调查分析法确定设计冰厚。调查分析法有两种，是通过调查历史最大覆冰厚度，结合气象资料分析确定；二是搜集冰害事故，获得计算的或实测最大冰厚、冰重，再结合气象资料分析确定。气象资料应主要考虑低温、大雪影响，并采用经验频率估算重现期。
39、国际电工委员会在其出版的IEC826 1991-04架空输电线路的负荷和强度标准中规定：应用统计分析法确定设计冰厚的基本资料须满足如下条件：1 至少有10年有效的年最大冰重记录资料；2 在一定年限内的冰重最大值资料：3 用气象数据分析方法估计年最大冰重，须通过不少于20年的典型覆冰天气过程，并至少有5年在线路现场的覆冰观测资料。6.1.3 覆冰调查重点是调查地形对覆冰的影响，特别要注意微地形，微气候区影响，冰害事故常常发生在这些地点。地形对覆冰的影响有山脉走向与冷空气路径影响，分水岭、风口覆冰增大影响，临近湖泊等大水体影响，盆地与山地交错分布影响等。山脉走向与冷空气路径垂直、坡向为迎风坡时覆冰
40、较大，如东西走向的秦岭山脉北坡为冬季寒潮侵袭的迎风坡，覆冰严重。分水岭、风口地段覆冰大。分水岭、风口常为冷空气通道，风速偏大，导线对水汽、冰晶分子的捕获率高，因而易形成大覆61 冰。临近湖泊等大水体的山区覆冰较大，如江西梅岭山区，海拔500m840m，山岭东北面是著名的都阳湖，由于风力作用，把充足的水汽带至山顶，诸峰常被云雾覆盖，冬季多有覆冰。盆地与山地交错分布处的山地覆冰较大，若山地两侧均为盆地，盆地气温较山地高，盆地的暖湿空气常沿山坡抬升，因绝热冷却作用山顶易形成云雾，在冬季寒潮影响下便容易发生大覆冰。6.1.5 本规程所指的建立覆冰观测站为临时短期型，其目的是了解工程地在建站期间的覆冰情
41、况，并与邻近气象站的覆冰资料和气象要素进行对比分析和相关计算，将短期实测资料展延为长期系列资料。若工程需要建立长期的、大型导线覆冰观测站，除了参照执行中央气象局编定的地面气象观测规范外，还应根据工程特点、研究目的和内容，结合国内外建站经验，制定一套完整的观测方法和研究方案。现冰站站址选择首先要有冰可观，即每年冬季覆冰期均有较大覆冰出现，覆冰极值及覆冰过程出现机率较多；其次站址代表性好，对覆冰天气成因及重冰区地形条件有代表性，如将站址选在四周空旷、地势开阔平坦处，或山顶、山口、迎风坡等特殊微地形对覆冰影响较突出的地点；再其次要求观冰站附近交通、生活比较方便，有利于坚持覆冰观测。6.2覆冰调查6.
42、2.1 我国实测覆冰资料较少，故覆冰调查十分必要。调查可以提供当地覆冰的定性情况和定量资料，并通过沿线地形，气候特征与当地气象资料综合分析，以及与邻近地区的实测覆冰资料进行地形、气候条件的类比分析，从而估算工程地（点）覆冰标准冰厚。送电线路覆冰调查一般在沿线附近村镇居民点、厂矿、高山电视台、微波站等进行，同时还要收集相关省、市、县的低62 温、冰凌、大雪等有关覆冰资料，做到点、线、面结合。调查范围是规划线路的整个冰区段。调查点应选择能代表沿线地形、特征的地点，如山间盆地、山脊、山腰、埋口等。此外，特别要注意布设不同高程的调查点，以了解不同高程的覆冰情况。6.2.4 覆冰搜资的重点是搜集覆冰的定
43、量资料，除了收集气象台站、长途通信线务站和电力观冰站的实测覆冰资料外，还要注意搜集一些有心人记录的覆冰资料。6.2.S 对特殊地形点，如风口、哑口、分水岭、山顶、迎风坡等除进行覆冰调查外，还应作实地踏勘，绘制地形草图，辨明冬季主导风向，观察气候、植被情况，简测高程，初步估计该地的寒冷程度和降水量，以及覆冰的大小。实测资料表明，风口等微地形、微气候区对覆冰增大的影响比较显著。根据贵州贵水线、贵六线、水盘线，湖南拓乡线、欧盐线，四川南九线、灌映线和黄茅埂观冰站覆冰资料分析，风口覆冰是风口两侧覆冰的1.5倍2.5倍。通常海拔越高，由度越低，风速越大，如果湿度条件适宜，过冷却水滴和冰晶数量多，覆冰就大
44、，据云南些资料表明，山顶覆冰比山腰覆冰大l2倍。但在一些特定的地形、气候条件下，对于一次具体的覆冰过程，就不一定是覆冰随海拔高度增大，如滇东北河谷区和四川西南山区，海拔3000m以上，水汽条件稍差，云雾滞留时间较短，不易形成大覆冰。而海拔2500m2800m的山腰地段，为云雾滞留地带，冰凌持续时间长，强度大，易形成较大覆冰，俗称“腰凌”。迎风坡比背风坡覆冰大，根据安徽、云南、四川、贵州几条线路和黄茅埂观冰站的实测资料分析，迎风坡覆冰厚度比背风坡大1.2倍2.2倍。6.2.7 现场汇总覆冰调查资料可以检查收资调查内容、项目是否齐全，能否满足设计要求，有无漏项等，如发现问题应立即进行补充调查。覆冰
45、调查多为定性资料，定量资料也大部分为目测数据，误63 差较大，因此对覆冰调查资料要进行合理性审查。要通过区域性的低温、冰凌、大雪天气资料审查其发生时间是否一致；要通过附近气象站实测资料审查出现大冰凌的可能性；要通过冰害情况审查其可靠性。6.3覆冰计算6.3.1 目前架空送电线路导线覆冰计算，一般采用实测覆冰资料与调查资料相结合的方式。酋先应用工程地（点）附近的气象站、现冰站的长期实测导线覆冰资料进行分析计算；然后搜集工程地（点）周围的实测历史最大冰厚、冰重资料；再将工程地（点）的调查覆冰资料与上述实测资料分析比较，用地形、气候条件相似的类比法确定工程地（点）的设计冰厚。导线覆冰计算可根据实际掌
46、握的资料选用计算公式，对覆冰密度、形状系数、重现期换算系数等覆冰计算参数，应尽量采用当地的研究成果。对计算出的标准冰厚要通过地形、海拔高度、植被情况、气候条件和区域性覆冰资料等进行合理性分析。6.3.2 三种覆冰密度计算方法中以横截面积法比较实用，成果精度较高。无实测密度资料地区，首先要了解当地对线路危害最大的覆冰种类，调查覆冰特性，按本规程表6.2.3判定覆冰性质；其次借用邻近海拔、地形、气候条件相似地区的同类覆冰密度；最后再参照本规程表6.3.2选用覆冰密度，经综合分析后确定工程的覆冰密度。根据实测资料分析，一般高海拔地区覆冰密度较低海拔覆冰密度小，这与水汽条件、过冷却水滴的大小有关，所以
47、元资料地区选用覆冰密度数据定要结合当地覆冰实际情况。有些送电线路路径较长，受地形、气候影响，各段覆冰的种类、密度不一致，应根据实际情况，分段用不同的覆冰密度数据。6.3.3 本规程中标准冰厚的计算公式（6.3.31)、（6.3.32）、(6.3.3-3）是将覆冰横截面形状概化为圆形，由导线直径和覆冰64 的重量、直径推导出的。考虑到实测覆冰资料较少，也规定了可用式（6.3.3-3）计算调查覆冰标准冰厚。通常覆冰形状为近似椭圆形的不规则体，由于导线距地面几米至十余米，目估误差较大，调查资料多称覆冰形状为圆形，故该式为了减少目估误差，进而考虑了覆冰形状系数Ks，即椭圆长、短径比。覆冰形状系数一般是用当地实测资料计算分析确定。由于小覆冰大多为迎风侧覆冰的扁平形，形状系数小，而大覆冰多为近似圆形的椭圆形，形状系数大。而对线路产生危害的是大覆冰，因此计算形状系数宜取覆冰大值，使成果趋于合理。6.3.4 影响导线覆冰的因素较多，有导线悬挂高度、线径、线路走向、档距、地形等。覆冰大
