南方電網(wǎng)公司科技防冰抗冰 從被動到主動

發(fā)布日期:2022-02-24

核心提示:2月20日晚,南方電網(wǎng)公司應(yīng)急指揮中心,張厚榮緊盯著電腦屏幕,反復將監(jiān)測到的110千伏南先線的實時圖片放大、縮小。這是廣東片區(qū)
 2月20日晚,南方電網(wǎng)公司應(yīng)急指揮中心,張厚榮緊盯著電腦屏幕,反復將監(jiān)測到的110千伏南先線的實時圖片放大、縮小。“這是廣東片區(qū)覆冰比較嚴重的線路,今天已經(jīng)融冰了。”張厚榮是南方電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)中心的一名技術(shù)人員,他當晚正在開展北京冬奧會閉幕式保供電應(yīng)急值班,“今天主要關(guān)注的就是兩條線路,一條是桂山乙線,一條就是南先線。”
 
 
 
  在南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的覆冰監(jiān)測系統(tǒng)上,輕點鼠標,就可以清晰地看到遠在千里之外的輸電線路鐵塔、導線實時覆冰情況、周邊溫度、濕度,早已不是什么稀奇事了。自2009年覆冰監(jiān)測技術(shù)首次應(yīng)用,到統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、建立數(shù)據(jù)模型,實現(xiàn)“網(wǎng)省兩級部署、網(wǎng)省地三級應(yīng)用”,再到2016年結(jié)合冰區(qū)分布圖統(tǒng)一監(jiān)測布點,歷經(jīng)數(shù)年實踐探索、應(yīng)用改良,南方電網(wǎng)公司已構(gòu)建了一套成熟的“在線監(jiān)測為主,人工觀冰為輔”覆冰感知體系,為防冰抗冰“運籌帷幄之中,決勝千里之外”提供精準“情報”,防冰監(jiān)測感知能力達到國際領(lǐng)先水平,實現(xiàn)防冰抗冰工作從被動到主動的華麗轉(zhuǎn)身。
 
  建系統(tǒng)
 
  數(shù)年修煉打造觀冰“千里眼”
 
  在廣西電力科學研究院生產(chǎn)監(jiān)控指揮中心,技術(shù)人員唐捷正通過南方電網(wǎng)覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng),遠距離在線監(jiān)測冰區(qū)輸電線路冰情。這套系統(tǒng),也在近年來被譽為觀冰“千里眼”。
 
  “觀冰效率提高的同時,也大大解放了人力資源。以前,靠的是人工觀冰,一組人員一天下來有時候只能看一條線路;現(xiàn)在,一線人員可以把更多的精力投入到搶修復電中去了。”唐捷介紹說,廣西電網(wǎng)188套覆冰監(jiān)測終端分布在桂林、河池、柳州、賀州、百色5個地區(qū)的中冰區(qū)、重冰區(qū)和特殊地理位置的輸電線路桿塔上,可實時、連續(xù)獲取線路的即時氣溫、覆冰厚度、導線最大拉力等詳細情況。
 
  這套系統(tǒng)的研發(fā),始于2008年冰災(zāi)之后的痛定思痛。當時,電網(wǎng)企業(yè)對覆冰的觀測僅限于人工觀冰,惡劣環(huán)境下人工作業(yè)量大、安全風險高,同時難以持續(xù)掌握冰情的發(fā)展趨勢,防冰抗冰陷入“被動”局面。
 
  如何全面、及時、準確掌握線路覆冰情況,下好“先手棋”?長期專注于覆冰監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的南網(wǎng)科研院生產(chǎn)技術(shù)支持中心副主任工程師李昊說,當時首先要解決的問題,就是如何選擇覆冰監(jiān)測技術(shù)路線。就拿計算方法來說,就有圖像法、傾角法、稱重法等諸多方案,每一種方案都各有優(yōu)劣。
 
  經(jīng)過反復論證,南方電網(wǎng)公司技術(shù)團隊通過對不同技術(shù)方案的比選,最終選擇了基于稱重法原理的覆冰監(jiān)測技術(shù)路線。2009年底,南方電網(wǎng)公司第一套覆冰監(jiān)測系統(tǒng)在貴州投入試運行,邁出了全面建設(shè)覆冰監(jiān)測體系的第一步。
 
  2012年底,南方電網(wǎng)公司基本實現(xiàn)了覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的“網(wǎng)省兩級部署、網(wǎng)省地三級應(yīng)用”,也就是說,在南網(wǎng)總部、省級電網(wǎng)公司、地市供電局三個層級的相關(guān)人員,都可以隨時利用這套系統(tǒng),實時掌握線路覆冰情況。
 
  貴州電網(wǎng)公司生技部副總經(jīng)理虢韜表示:“有了覆冰監(jiān)測系統(tǒng),無論何時何地,我們都可以第一時間掌握線路冰情,及時做好融除冰計劃,人工觀冰的工作量也大幅減輕,面對冰災(zāi)心里就有底氣了。”
 
  四統(tǒng)一
 
  構(gòu)建具有南網(wǎng)特色的覆冰監(jiān)測體系
 
  覆冰系統(tǒng)建立初期,覆冰監(jiān)測裝置在線率較低,只有30%左右,嚴重影響了覆冰監(jiān)測可靠性。同時,由于覆冰計算模型、數(shù)據(jù)傳輸方式等方面未統(tǒng)一,制約了覆冰監(jiān)測的整體效果。對此,南方電網(wǎng)公司針對監(jiān)測技術(shù)各環(huán)節(jié)進行了標準化工作,全面推進覆冰監(jiān)測體系建設(shè)。
 
  “概括起來,就是四個統(tǒng)一,即統(tǒng)一覆冰監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、統(tǒng)一入網(wǎng)檢測、統(tǒng)一數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)一監(jiān)測布點。”李昊表示,通過技術(shù)標準化系列工作,確保了監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和應(yīng)用,為進一步推進覆冰在線監(jiān)測技術(shù)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。
 
  南方電網(wǎng)公司不斷深入覆冰計算模型研究,優(yōu)化直線塔覆冰計算模型,并在耐張塔導線覆冰計算模型方面有了巨大的突破,成功研發(fā)了可工程應(yīng)用的耐張塔導線覆冰計算模型,解決了張塔導線覆冰厚度的監(jiān)測問題,使覆冰監(jiān)測技術(shù)實用性更強。
 
  2013年,南方科研院建立了國內(nèi)首個覆冰監(jiān)測裝置檢測實驗室,制定了以效能、成本和風險三大維度裝置運行質(zhì)量評價體系,定期對裝置運行情況進行綜合評價,并針對覆冰監(jiān)測裝置開展常態(tài)化入網(wǎng)檢測和運行抽檢。近年來,南方電網(wǎng)公司覆冰監(jiān)測裝置數(shù)量在不斷增加的情況下,裝置運行質(zhì)量也持續(xù)走高,可用率一直保持在99%以上,有效保障了監(jiān)測可靠性。
 
  “西南地區(qū)微地形微氣象特征明顯,幾公里的距離,輸電線路覆冰情況可能就天差地別,因此覆冰監(jiān)測的布點非常關(guān)鍵,需布置在覆冰最嚴重的塔位才有效果。”公司生技部主管李成表示,覆冰監(jiān)測裝置的科學布點,也是覆冰監(jiān)測技術(shù)的關(guān)鍵。近年來,南方電網(wǎng)公司滾動繪制修編了30年一遇、50年一遇、100年一遇相對應(yīng)的南方電網(wǎng)冰區(qū)分布圖,為更加科學有效的開展覆冰監(jiān)測裝置的布點提供了依據(jù),重點在冰區(qū)分界點、抗冰薄弱點加密布點,公司覆冰監(jiān)測整體有效性穩(wěn)步提升。
 
  再出發(fā)
 
  開展重點項目攻關(guān) 進一步提升覆冰感知能力
 
  目前,南方電網(wǎng)公司覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng)接入覆冰監(jiān)測裝置1130套,實現(xiàn)了中重冰區(qū)重要線路和西電東送主網(wǎng)架753條輸電線路冰情的實時監(jiān)測,有效支撐了“在線監(jiān)測為主,人工觀冰為輔”的覆冰感知體系的構(gòu)建,在防冰抗冰工作中發(fā)揮的作用不容小覷。
 
  今年春節(jié)期間,連續(xù)多輪冷空氣給南方區(qū)域帶來持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣。以覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)為支撐,南方電網(wǎng)公司提前發(fā)布預警,要求預警范圍內(nèi)各單位開展24小時覆冰監(jiān)測值班,及時根據(jù)覆冰監(jiān)測冰情開展融除冰措施,實現(xiàn)公司主網(wǎng)設(shè)備“零跳閘、零受損”。
 
  為進一步完善覆冰感知體系,南方電網(wǎng)公司大力推動覆冰預測技術(shù)研究,組織貴州電網(wǎng)公司、南網(wǎng)科研院聯(lián)合攻關(guān),結(jié)合精確氣象數(shù)值預報、大數(shù)據(jù)融合和深度學習等前沿技術(shù),實現(xiàn)了未來3天重點線路覆冰的準確預測,為精準開展融除冰提供有力的技術(shù)支撐。同時,通過研發(fā)AI覆冰監(jiān)測裝置,提高了攝像頭在冰凍雨雪天氣下的觀測可靠性。
 
  接下來,南方電網(wǎng)公司將對覆冰中長期預測、微地形覆冰機理、配網(wǎng)和變電站覆冰監(jiān)測等技術(shù)難題開展重點項目攻關(guān),進一步完善覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng),研發(fā)自動觀冰站,穩(wěn)步提升公司覆冰感知能力。

 
 
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