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科技解冻:从预警、监测到融冰电力科技成果展示

北极星输配电网  来源:国家电网杂志  作者:杨青  2016/3/25 10:28:04  我要投稿  

北极星输配电网讯:2016年1月20日起,一股“霸王级”寒潮横扫大江南北,我国大部分地区进入“速冻模式”,南方也骤现雨雪冰冻天气。当人们为难得一见的白雪、雨凇欣喜地晒各种照片时,也不免开始为电网安全担心。

同样是在2008年的年初,突如其来的雨雪冰冻灾害影响了南方13个省份的电力系统,全国停电县(市)多达170个。

8年过去了,面对此次猛烈的寒潮,电网在这一轮冰冻考验中表现如何?“除个别线路因覆冰导致跳闸停运外,其余输电线路顺利通过寒潮考验。”这是国家电网公司运检部给出的答案。

这一来之不易的结果,不仅得益于国家电网公司应急管理水平的不断提升、网架结构的日益坚强,更是和相关技术创新成果的研发应用密不可分。在雨雪冰冻面前,正是利用先进的技术和装置,预测准确、监测清晰、融冰高效,让国家电网变被动为主动。

预警:让突发有准备

在全球气候变化背景下,自然灾害呈高发态势,冰雪、山火、雷电、暴雨洪涝、地震、台风等极端灾害事件频发,对电力、交通等国家基础设施造成了严重威胁。2013年底和2014年年初,强冷空气袭击全球大范围地区,加拿大、美国、日本等国均遭受了大面积雨雪冰冻灾害,严重影响了当地民众正常生产生活。其中,加拿大多伦多地区冰灾造成35万用户停电,美国的暴风雪导致近80万用户停电,日本的严重冰雪灾害造成20多万用户停电。

雨雪冰冻灾害发生频繁,且后果严重,如何才能降低其对输电线路的危害?防患于未然的道理众所周知,但这一点是否也适用于电网应对雨雪冰灾害?

国网湖南电力电网输变电设备防灾减灾国家重点实验室承担的“电网大范围冰冻灾害预防与治理关键技术及成套装备项目”2013年获得国家科技进步一等奖,正是这一项目让电网覆冰情况的预测预警成为可能,为提前部署抗冰措施提供了科学依据。那么,是什么因素导致电网覆冰?项目组的研究人员通过对60年来的气象数据进行分析,在国际上首次创建了“日地气耦合”电网覆冰形成理论,发现被称为极涡的绕南极或北极的高空气旋性大型环流、副热带高压、太阳黑子活动、山脉走向等17个因素对电网覆冰的影响规律。例如,研究人员发现,特别严重的覆冰年份都发生在太阳黑子极值年附近。与此同时,项目组还开发了电网覆冰长、中、短期预报技术和首套电网覆冰自动预报预警软件,为应对大范围电网冰灾赢得了宝贵的时间。

2013年,国家电网公司建成覆冰智能预测预警中心主站和子站,实现了对浙江、安徽、福建等11省(市)及特高压交直流线路、跨区直流线路覆冰长期预测,准确的预测预警对抗冰保电助力良多。

就在当年的11月15日,预测中心发布了2013年冬季南方9省市电网覆冰长期预测报告,提出“2013年冬季将是一个暖冬,南方各省市不会出现类似2008年的大面积电网冰灾;由于降水带北移,湖南、湖北、四川、江西等省份电网将发生中等程度覆冰,局部高寒山区将发生严重程度覆冰”。经过两年多时间的检验,从目前情况来看,长期预测结论与实际情况十分吻合。

2014年2月5日春节期间,预测中心及时发布了国家电网公司南方9省市和南方电网贵州电力公司的电网覆冰预测结论,提出“2月7~13日,四川东北部和西南部、重庆东南部、湖南中部和南部、江西中南部、浙江中南部、贵州东北部高寒山区和微地形区域,线路覆冰达轻度到中等程度”,而“湖南中南部、四川西南部、湖北西南部、贵州东北部局部有中等到严重程度覆冰”。并建议湖南、湖北、四川、贵州等省份发布电网雨雪冰冻黄色预警。从当时的实际覆冰情况来看,预测结论非常准确。

而在今年的“霸王级”寒潮中,预测中心及时向湖南、四川、江西、重庆、浙江以及贵州、广东、广西等省份发布了预警信息,仅1月20~25日,就累计向各覆冰省份发布短期预报70余份,中期预报20余份。根据预测,国网安徽电力于1月18日发布雨雪冰冻蓝色预警,提前梳理易发生覆冰倒塔断线的17条线路,全面加强设备运行监控。充足的迎战准备,让防冰抗冰更加高效。

监测:为电网装上“千里眼”

2016年1月23日,重庆市主城及多个区县迎来冰冻雨雪天气。严寒极端天气,让重庆市高寒地区输电线路出现不同程度覆冰。一线运维和抢修人员迅速组织,对重点线路进行巡视。配合人工特巡特护、覆冰观测的同时,还应用了高科技手段——红外线监测、无人机巡查。

国网重庆电力公司检修分公司不仅安排了16个观冰站(点)全天候开展值守观冰,还利用177套在线监测终端装置、10个自动气象站开展覆冰监测,无人机也加入进来,对塔头、线夹等进行精细检查。

电网覆冰在线监测、无人机监测、人工观冰,构成了国家电网公司一套立体式的覆冰监测体系,让电网人有了一双全天候的“千里眼”,不仅能及时收集现场温度、湿度、导线应力等数据和覆冰图像,实时掌握导线覆冰厚度,为分析、预警提供及时准确的信息,也为开展融冰提供决策支撑。

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