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南方电网公司|“数字观冰”助电网从容应对冰雪来袭

今年的冬天格外冷 。 1月至2月 ， 连续多轮冷空气来袭 ， 给贵州大部、云南东北部、广东北部、广西北部带来持续低温雨雪冰冻天气 ， 部分地区电网线路甚至出现覆冰现象 。
研发融冰装置、构建覆冰感知体系……借力高科技 ， 南方电网公司在全网开展了119次融除冰工作 ， 实现了主网设备“零跳闸、零受损” ， 全力保障电力可靠供应 。
从“被动防冰”到“主动防冰”
【南方电网公司|“数字观冰”助电网从容应对冰雪来袭】雨雪冰冻天气是电网安全运行的大敌 ， 它会引起电网覆冰 ， 导致电网大面积停电、限电 。 最为严重的是2008年春节前后 ， 我国南方发生特大冰雪凝冻灾害 ， 冰雪天气使19个省区遭到了半个世纪以来最大的自然灾害 ， 其中电力系统受损尤为严重 。
这次特大冰雪凝冻灾害后 ， 我国电力行业着力研究电网融冰技术 。 南方电网公司率先研制出大电流可调节晶闸管换流器、国内首套晶闸管可控电流源直流融冰装置和世界最大容量（225兆瓦）12脉动融冰装置 ， 逐步攻克了架空地线和OPGW光缆融冰技术难题 ， 实现了导线、地线及OPGW光缆的全面融冰 。
“目前 ， 我们的固定式直流融冰装置通过不断改进 ， 可适用于110千伏至500千伏输电线路融冰 ， 能够在1小时内有效融化350公里长、500千伏交流线路上10厘米厚的覆冰 。 ”据贵州电网公司生产技术部副总经理虢韬介绍 ， 经过十余年的发展 ， 当年饱受冰灾肆虐的贵州电网现已拥有108套融冰设备和620个覆冰在线监测终端 ， 形成了直流融冰保主网、方式融冰保县城、交流融冰保乡镇、人工除冰保村寨的“三级四保”融除冰体系 ， 融冰范围覆盖贵州99%的220千伏及以上主网架线路 。
如今 ， 站在南方电网指挥中心的大厅中 ， 融冰操作远程一键顺控和融冰全过程监控都可随时调度 ， 电网从“被动防冰”到“主动防冰”的有效转变一屏可达 。
直流融冰技术也已成为电网抗冰的主要手段 。 以南方电网公司为例 ， 其共建成141套直流融冰装置 ， 220千伏及以上变电站融冰刀闸全覆盖 ， 可对1416条的110千伏及以上输电线路开展高效直流融冰；随着融冰技术和通信技术的发展 ， 融冰小车、地线融冰自动接线装置、融冰故障监测装置、全桥MMC型直流融冰装置等智能装备陆续“破冰”问世 ， 组团加入抗冰融冰利器组合 。
从“人工观冰”到“数字观冰”
李文涛是500千伏黎平变电站站长 ， 他所负责的变电站地处黔东南 ， 是南方5省区覆冰最为严重的区域之一 。 让他最为自豪的是 ， 黎平变电站近年来融冰成功率近乎百分之百 。
“在线观测系统功不可没 。 ”他说 ， “我们早在2012年就对施黎双回和黎桂双回的光缆、地线全绝缘化改造 ， 使得黎平变电站两侧线路具备导地线、光缆融冰功能 ， 并在光缆、导线、地线上加装了覆冰在线监测装置 ， 告别了人工观冰的历史 ， 实现了数字观冰 。 ”
从“人工观冰”到“数字观冰” ， 背后离不开技术加持 。 电网防冰抗冰首要面对的是覆冰“感知”问题 。 南方电网公司逐步构建了一套“在线监测为主 ， 人工观冰为辅”的覆冰感知体系 ， 建成了“网省两级部署、网省地三级应用”覆冰监测预警系统 ， 接入覆冰监测装置1130套 ， 实现了中重冰区重要线路和西电东送主网架753条输电线路冰情的实时监测 。 同时 ， 大力推动覆冰预测技术研究 ， 结合精确气象数值预报、大数据融合和深度学习等前沿技术 ， 实现了未来3天重点线路覆冰的准确预测 ， 为精准开展融除冰提供有力的技术支撑 。
输电线路覆冰监测和预测技术仍在快速发展 。 南方电网科学研究院自主研发的等值覆冰厚度计算模型 ， 在网省两级主站部署应用 ， 确保了覆冰监测的准确性；新研发的AI覆冰监测终端 ， 进一步提高了摄像头在冰冻雨雪天气下的观测可靠性；探索直升机、无人机观冰技术应用 ， 让观冰的效率和准确性稳步提升 。
为加快推动电网防灾抗灾从被动应对向主动防御转变 ， 南方电网公司系统总结了2008年以来的防冰抗冰工作经验 ， 健全防冰抗冰技术标准体系 ， 将220千伏、110千伏、35千伏新建线路设防标准提高至50年一遇 ， 不断优化融冰启动条件 ， 确保在历史最严重冰灾条件下 ， 不发生110千伏及以上重要线路倒塔 。
“十四五”期间 ， 南方电网公司将按照“强网架为主、融除冰为辅”的抗冰策略 ， 计划投入资金72亿元 ， 规划防冰抗冰项目4543项 ， 预计2025年全面建成冰区城市保底电网 。 采访人员 叶 青 通 讯 员 宿雪晶  杨 彬

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