國網(wǎng)湖南電力公司：自主創(chuàng)新技術(shù) 電網(wǎng)科學(xué)防冰

　　11月20日，在湖南株洲±800千伏雅湖線攸縣段的直流特高壓地線融冰站，各項土建工作緊鑼密鼓地開展。該站應(yīng)用了國網(wǎng)湖南省電力有限公司電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室自主研發(fā)的特高壓導(dǎo)線不停電地線融冰技術(shù)，能夠在保障線路正常運行的情況下對特高壓地線覆冰區(qū)段進行融冰操作，并有效抑制感應(yīng)電壓，保障融冰期間人員和設(shè)備安全。該站計劃于今年年底前建設(shè)完成。

電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室技術(shù)人員在戶外試驗場開展設(shè)備覆冰試驗。楊莉 攝

　　湖南東、南、西三面環(huán)山，中部是大面積的低山和丘陵，北部為洞庭湖平原，形成向北開口的馬蹄形盆地。北方冷空氣到達南嶺后，由于山脈阻擋和南方暖濕氣流對沖，形成相持不下的南嶺靜止鋒，導(dǎo)致湖南冬季易出現(xiàn)凍雨。

　　多年來，國網(wǎng)湖南電力堅持自主創(chuàng)新，開展冰情預(yù)測預(yù)警、融冰技術(shù)創(chuàng)新并持續(xù)改造升級電網(wǎng)，為電網(wǎng)冬季安全穩(wěn)定運行提供支撐。

　　科學(xué)防冰 打造專業(yè)預(yù)測平臺

　　11月21日，電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室微地形覆冰災(zāi)害預(yù)測計算平臺改造升級項目的硬件設(shè)備全部進場，項目進入安裝調(diào)試階段。“我們馬上就會有更強的覆冰預(yù)測硬件平臺，能進一步提升覆冰預(yù)測的精確性和實效性。”該實驗室災(zāi)害預(yù)測與預(yù)警及評估研究室主任馮濤說。

　　湖南冬季雨雪冰凍災(zāi)害多發(fā)，影響范圍大。為精準預(yù)測電網(wǎng)設(shè)備覆冰情況，提升線路抗冰能力，2005年，國網(wǎng)湖南電力以電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室為依托，啟動線路覆冰預(yù)測技術(shù)攻關(guān)。

　　電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室針對數(shù)十項預(yù)測因子進行分析，開展數(shù)百輪冬季野外探測試驗和計算機模擬實驗，構(gòu)建了電網(wǎng)微地形覆冰模型，建立了世界首套電網(wǎng)覆冰預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)。2020年11月，該實驗室提前預(yù)測了吉林等地電網(wǎng)線路覆冰過程，有效降低了覆冰對這些地區(qū)電網(wǎng)的影響。近年來，該實驗室已經(jīng)成功預(yù)測了全國70余次電網(wǎng)覆冰過程。

　　在電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室800萬億次/秒超算平臺機房，60臺黑色機柜微微嗡鳴，624個刀片服務(wù)器緊密排列，指示燈有規(guī)律地閃爍著。該超算平臺是實驗室開展覆冰預(yù)測的“大腦”，承擔(dān)著覆冰精細化數(shù)值預(yù)測計算任務(wù)。

　　“一個刀片服務(wù)器的算力超過1.267萬億次/秒，相當于家用電腦的1000倍。覆冰預(yù)測超算平臺可以在全國范圍開展3千米×3千米、微地形區(qū)域30米×30米的網(wǎng)格化覆冰預(yù)測，以強大的算力支撐電網(wǎng)抗冰決策。”馮濤介紹。目前，覆冰預(yù)測超算平臺正在升級，預(yù)計年底升級完成后算力可達2020萬億次/秒，進一步提升預(yù)測的精確性和時效性。

　　自主創(chuàng)新 掌握融冰關(guān)鍵技術(shù)

　　11月19日，安徽六安供電公司員工在電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室技術(shù)人員的指導(dǎo)下開展了今年首次融冰演練。此次演練采用實驗室自主研發(fā)的直流融冰裝備，演練效果達到預(yù)期。

　　十多年前，安全可靠的直流融冰技術(shù)一直是國內(nèi)重大技術(shù)難題。電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室堅持科技自立自強，反復(fù)開展直流融冰理論分析和裝置設(shè)計。為解決傳統(tǒng)靜態(tài)無功補償型直流融冰裝置三相晶閘管整流諧波高的問題，技術(shù)人員先后論證了十余種拓撲方案，編制出長達幾千頁的仿真計算報告，終于提出了多擋位多繞組諧波抵消直流融冰方法。該方法采用諧波內(nèi)部反相自動抵消的方式，無須濾波裝置就能將諧波含量從30%降至5%以下。截至目前，該實驗室已研制出3個系列共15種型號的融冰裝置，涵蓋10千伏至1000千伏各個電壓等級。這些融冰裝置一小時即可融化數(shù)百千米長的線路上的覆冰，目前已在湖南、吉林、重慶等多個省份完成上千次線路融冰工作，有力保障線路的安全運行。

　　今年，國網(wǎng)湖南電力落實國家電網(wǎng)有限公司輸配電線路抗冰防舞三年行動要求，新安裝152套融冰裝置、檢修185套融冰裝置，全力支撐冬季抗冰工作。

　　改造線路 提升電網(wǎng)抗冰能力

　　11月20日，位于湖南益陽的500千伏益艾Ⅰ、Ⅱ線的抗冰改造任務(wù)全部完成，包括93基桿塔的復(fù)合絕緣子和600多個絕緣棒的更換。國網(wǎng)湖南超高壓輸電公司抗冰改造突擊隊每天開展12個作業(yè)現(xiàn)場的改造，提前完成改造任務(wù)。

　　在主網(wǎng)改造中，國網(wǎng)湖南電力明確骨干網(wǎng)架，確定改造范圍，按照重點線路全量排查改造、非重點線路僅改造災(zāi)損段的思路，統(tǒng)籌提升電網(wǎng)設(shè)備抗冰防舞能力。截至目前，該公司已完成主網(wǎng)43條重點線路、66條災(zāi)損段線路的抗冰改造，共新建鐵塔162基，提升了電網(wǎng)的承載能力和抗冰能力。

　　除主網(wǎng)外，湖南電網(wǎng)配電網(wǎng)的抗冰改造工作也在同步進行。11月19日，經(jīng)過連續(xù)兩天的緊張施工，衡陽供電公司三塘供電所員工順利完成了10千伏洲馬線抗冰改造工作。改造后，洲馬線可承受厚度10毫米以上的覆冰的壓力，并與10千伏洲硫線實現(xiàn)互聯(lián)互供，進一步提升區(qū)域供電可靠性。

　　今年，國網(wǎng)湖南電力全面梳理存在投運年限長、線徑小、設(shè)備老化嚴重、重過載等問題的配電網(wǎng)線路，對易覆冰線路開展抗冰改造，拆除老舊線路，將裸導(dǎo)線更換為絕緣導(dǎo)線，同步更換橫擔(dān)、隔離開關(guān)等，將部分位于高寒山區(qū)的線路遷至海拔較低地區(qū)，全面提高線路抗冰能力。截至目前，該公司共完成359條配電網(wǎng)線路改造。(王琴 邸悅倫)