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、積極應對,預警范圍內(nèi)各單位開展24小時值班,全力做好防冰抗冰等應急處置工作,全網(wǎng)開展了119次融除冰工作,實現(xiàn)公司主網(wǎng)設備“零跳閘、零受損”,全力保障春節(jié)期間電力可靠供應。
近年來,南方電網(wǎng)公司深入貫徹落實習近平總書記關于防災減災救災重要論述,認真落實國務院有關部委對電力系統(tǒng)防范應對冰凍災害工作的決策部署,從優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提升抗冰技術標準、提高電網(wǎng)抗冰應急處置能力等方面開展了大量工作,實現(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。
融冰:直流融冰技術成為主要手段
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。
2008年中國南方特大冰雪凝凍災害后,南方電網(wǎng)公司著力研究電網(wǎng)融冰技術,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光纜融冰技術難題,實現(xiàn)了導線、地線及OPGW光纜的全面融冰,“直流融冰的主回路設置方法”專利獲得2021年國家專利技術銀獎。
“目前,我們的固定式直流融冰裝置通過不斷改進,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,當年飽受冰災肆虐的貴州電網(wǎng)現(xiàn)已擁有108套融冰設備和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;隨著融冰技術和通訊技術的發(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,組團加入抗冰融冰利器組合。
監(jiān)測:1130套覆冰監(jiān)測裝置實時監(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)省地三級應用”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。
兵馬未動糧草先行。只有進一步掌握冰情發(fā)展趨勢,才能精準部署抗冰安排。為此,南方電網(wǎng)公司大力推動覆冰預測技術研究,組織貴州電網(wǎng)公司、南網(wǎng)科研院聯(lián)合攻關,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,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)線路具備導地線、光纜融冰功能,并在光纜、導線、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,實現(xiàn)了數(shù)字觀冰。”有著十年抗冰經(jīng)驗的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)覆冰最為嚴重的區(qū)域之一,從2008年建站至今,該變電站累計融冰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)測和預測技術的仍在快速發(fā)展,南網(wǎng)科研院自主研發(fā)的等值覆冰厚度計算模型,在網(wǎng)省兩級主站部署應用,確保了覆冰監(jiān)測的準確性;新研發(fā)的AI覆冰監(jiān)測終端,進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、無人機觀冰技術應用,讓觀冰的效率和準確性穩(wěn)步提升。
防御:健全防冰抗冰技術標準體系
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,完善輸配電線路典型設計,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)劃建設指導意見》《南方電網(wǎng)提高綜合防災保障能力規(guī)劃設計原則》等規(guī)劃及設計標準,加快推動電網(wǎng)防災抗災從被動應對向主動防御轉(zhuǎn)變。
2021年,南方電網(wǎng)公司依據(jù)國家能源局發(fā)布的《堅強局部電網(wǎng)規(guī)劃建設實施方案》,進一步健全了防冰抗冰技術標準體系,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》,全面指導電網(wǎng)防災差異化建設和運維。
同時,《南方電網(wǎng)防災抗災差異化規(guī)劃設計原則》《110千伏及以上架空輸電線路防冰改造技術導則》《南方電網(wǎng)公司防冰工作導則》等標準的出臺,將220千伏、110千伏、35千伏新建線路設防標準提高至50年一遇,重要線路桿塔結(jié)構重要性系數(shù)取1.1,不斷優(yōu)化融冰啟動條件,確保在歷史最嚴重冰災條件下,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“強網(wǎng)架為主、融除冰為輔”的抗冰策略,計劃投入資金72億元,規(guī)劃防冰抗冰項目4543項,預計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,最大程度降低冰災對電網(wǎng)安全和電力供應的影響,全面提升極端狀態(tài)下重點地區(qū)、重要用戶的電力供應保障能力。(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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