今年1月至春節(jié)期間,連續(xù)多輪冷空氣給貴州大部、云南東北部、廣東北部、廣西北部帶來持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣,南方電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)567條10千伏及以上電壓等級線路出現(xiàn)覆冰,110千伏及以上線路最大覆冰厚度29.14毫米。南方電網(wǎng)公司提前部署、積極應(yīng)對,預(yù)警范圍內(nèi)各單位開展24小時值班,全力做好防冰抗冰等應(yīng)急處置工作,全網(wǎng)開展了119次融除冰工作,實(shí)現(xiàn)公司主網(wǎng)設(shè)備“零跳閘、零受損”,全力保障春節(jié)期間電力可靠供應(yīng)。
近年來,南方電網(wǎng)公司深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)重要論述,認(rèn)真落實(shí)國務(wù)院有關(guān)部委對電力系統(tǒng)防范應(yīng)對冰凍災(zāi)害工作的決策部署,從優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提升抗冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、提高電網(wǎng)抗冰應(yīng)急處置能力等方面開展了大量工作,實(shí)現(xiàn)了“220千伏及以上鐵塔不倒、縣城不全停、重要用戶不停電”的抗冰保電工作目標(biāo)。
融冰:直流融冰技術(shù)成為主要手段
站在南方電網(wǎng)指揮中心的大廳中,融冰操作遠(yuǎn)程一鍵順控和融冰全過程監(jiān)控都可隨時調(diào)度,電網(wǎng)從“被動防冰”到“主動防冰”的有效轉(zhuǎn)變一屏可達(dá)。
2008年中國南方特大冰雪凝凍災(zāi)害后,南方電網(wǎng)公司著力研究電網(wǎng)融冰技術(shù),率先研制出大電流可調(diào)節(jié)晶閘管換流器、國內(nèi)首套晶閘管可控電流源直流融冰裝置和世界最大容量(225兆瓦)12脈動融冰裝置,逐步攻克了架空地線和OPGW光纜融冰技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)線、地線及OPGW光纜的全面融冰,“直流融冰的主回路設(shè)置方法”專利獲得2021年國家專利技術(shù)銀獎。
“目前,我們的固定式直流融冰裝置通過不斷改進(jìn),可適用于110千伏至500千伏輸電線路融冰,能夠在1小時內(nèi)有效融化350公里長、500千伏交流線路上10厘米厚的覆冰。”貴州電網(wǎng)公司生技部副總經(jīng)理虢韜介紹,經(jīng)過十余年的發(fā)展,當(dāng)年飽受冰災(zāi)肆虐的貴州電網(wǎng)現(xiàn)已擁有108套融冰設(shè)備和620個覆冰在線監(jiān)測終端,形成了直流融冰保主網(wǎng)、方式融冰??h城、交流融冰保鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人工除冰保村寨的“三級四保”融除冰體系,融冰范圍覆蓋貴州99%的220千伏及以上主網(wǎng)架線路。
現(xiàn)在,直流融冰技術(shù)已經(jīng)成為電網(wǎng)抗冰的主要手段。南方電網(wǎng)公司共建成141套直流融冰裝置,220千伏及以上變電站融冰刀閘全覆蓋,可對1416條的110千伏及以上輸電線路開展高效直流融冰;隨著融冰技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展,融冰小車、地線融冰自動接線裝置、融冰故障監(jiān)測裝置、全橋MMC型直流融冰裝置等智能裝備陸續(xù)“破冰”問世,組團(tuán)加入抗冰融冰利器組合。
監(jiān)測:1130套覆冰監(jiān)測裝置實(shí)時監(jiān)測
電網(wǎng)防冰抗冰首要面對的是覆冰“感知”問題。南方電網(wǎng)公司逐步構(gòu)建了一套“在線監(jiān)測為主,人工觀冰為輔”的覆冰感知體系,建成了“網(wǎng)省兩級部署、網(wǎng)省地三級應(yīng)用”覆冰監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),接入覆冰監(jiān)測裝置1130套,實(shí)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(shí)時監(jiān)測。
兵馬未動糧草先行。只有進(jìn)一步掌握冰情發(fā)展趨勢,才能精準(zhǔn)部署抗冰安排。為此,南方電網(wǎng)公司大力推動覆冰預(yù)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(yù)報、大數(shù)據(jù)融合和深度學(xué)習(xí)等前沿技術(shù),實(shí)現(xiàn)了未來3天重點(diǎn)線路覆冰的準(zhǔn)確預(yù)測,為精準(zhǔn)開展融除冰提供有力的技術(shù)支撐。
“我們早在2012年就對施黎雙回和黎桂雙回的光纜、地線全絕緣化改造,使得黎平站兩側(cè)線路具備導(dǎo)地線、光纜融冰功能,并在光纜、導(dǎo)線、地線上加裝了覆冰在線監(jiān)測裝置,告別了人工觀冰的歷史,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字觀冰。”有著十年抗冰經(jīng)驗(yàn)的500千伏黎平變電站站長李文濤告訴記者,該變電站地處的黔東南是南方五省區(qū)覆冰最為嚴(yán)重的區(qū)域之一,從2008年建站至今,該變電站累計(jì)融冰168次,是南方電網(wǎng)主網(wǎng)架融冰最頻繁,成功率最高的站點(diǎn)之一。該變電站近年來融冰近乎百分之百的成功率,在線觀測系統(tǒng)功不可沒。
目前,南方電網(wǎng)公司輸電線路覆冰監(jiān)測和預(yù)測技術(shù)的仍在快速發(fā)展,南網(wǎng)科研院自主研發(fā)的等值覆冰厚度計(jì)算模型,在網(wǎng)省兩級主站部署應(yīng)用,確保了覆冰監(jiān)測的準(zhǔn)確性;新研發(fā)的AI覆冰監(jiān)測終端,進(jìn)一步提高了攝像頭在冰凍雨雪天氣下的觀測可靠性;探索直升機(jī)、無人機(jī)觀冰技術(shù)應(yīng)用,讓觀冰的效率和準(zhǔn)確性穩(wěn)步提升。
防御:健全防冰抗冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)總結(jié)了2008年以來的防冰抗冰工作經(jīng)驗(yàn),完善輸配電線路典型設(shè)計(jì),從源頭提升防御水平,通過頒布和編制《城市保底電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)指導(dǎo)意見》《南方電網(wǎng)提高綜合防災(zāi)保障能力規(guī)劃設(shè)計(jì)原則》等規(guī)劃及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),加快推動電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)從被動應(yīng)對向主動防御轉(zhuǎn)變。
2021年,南方電網(wǎng)公司依據(jù)國家能源局發(fā)布的《堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)實(shí)施方案》,進(jìn)一步健全了防冰抗冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,繪制了30年一遇、50年一遇、100年一遇《南方電網(wǎng)冰區(qū)分布圖》及《南方電網(wǎng)舞動區(qū)域分布圖》,全面指導(dǎo)電網(wǎng)防災(zāi)差異化建設(shè)和運(yùn)維。
同時,《南方電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)差異化規(guī)劃設(shè)計(jì)原則》《110千伏及以上架空輸電線路防冰改造技術(shù)導(dǎo)則》《南方電網(wǎng)公司防冰工作導(dǎo)則》等標(biāo)準(zhǔn)的出臺,將220千伏、110千伏、35千伏新建線路設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)提高至50年一遇,重要線路桿塔結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1,不斷優(yōu)化融冰啟動條件,確保在歷史最嚴(yán)重冰災(zāi)條件下,不發(fā)生110千伏及以上重要線路倒塔。
對于老舊線路抗冰能力不足問題,南方電網(wǎng)公司采取差異化的加固措施,2008年以來累計(jì)投入資金約150億元,完成2100條10千伏及以上線路加固。
“十四五”期間,南方電網(wǎng)公司將按照“強(qiáng)網(wǎng)架為主、融除冰為輔”的抗冰策略,計(jì)劃投入資金72億元,規(guī)劃防冰抗冰項(xiàng)目4543項(xiàng),預(yù)計(jì)2025年全面建成冰區(qū)城市保底電網(wǎng),最大程度保障在極端氣候條件下,不發(fā)生110千伏及以上重要線路倒塔,保障涉及民生的重要用戶及縣城安全供電,最大程度降低冰災(zāi)對電網(wǎng)安全和電力供應(yīng)的影響,全面提升極端狀態(tài)下重點(diǎn)地區(qū)、重要用戶的電力供應(yīng)保障能力。(南網(wǎng)傳媒全媒體記者 宿雪晶 楊彬 通訊員 樊靈孟 李昊 馮艷萍 李文濤 李佳城)
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