能源圈:南方電網持續建設抗冰保底電網,有效應對多輪寒潮

信息來源:能源圈  發布時間:2022-02-08

  今年1月至春節期間,連續多輪冷空氣給貴州大部、云南東北部、廣東北部、廣西北部帶來持續低溫雨雪冰凍天氣。南方電網公司提前部署、積極應對,全網開展了119次融除冰工作,實現公司主網設備“零跳閘、零受損”,全力保障春節期間電力可靠供應。

  文 | 宿雪晶 楊彬

  今年1月至春節期間,連續多輪冷空氣給貴州大部、云南東北部、廣東北部、廣西北部帶來持續低溫雨雪冰凍天氣,南方電網公司經營區域內567條10千伏及以上電壓等級線路出現覆冰,110千伏及以上線路最大覆冰厚度29.14毫米。南方電網公司提前部署、積極應對,預警范圍內各單位開展24小時值班,全力做好防冰抗冰等應急處置工作,全網開展了119次融除冰工作,實現公司主網設備“零跳閘、零受損”,全力保障春節期間電力可靠供應。

  近年來,南方電網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防范應對冰凍災害工作的決策部署,從優化電網規劃、提升抗冰技術標準、提高電網抗冰應急處置能力等方面開展了大量工作,實現了“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控都可隨時調度,電網從“被動防冰”到“主動防冰”的有效轉變一屏可達。

  2008年中國南方特大冰雪凝凍災害后,南方電網公司著力研究電網融冰技術,率先研制出大電流可調節晶閘管換流器、國內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小時內有效融化350公里長、500千伏交流線路上10厘米厚的覆冰?!辟F州電網公司生技部副總經理虢韜介紹,經過十余年的發展,當年飽受冰災肆虐的貴州電網現已擁有108套融冰設備和620個覆冰在線監測終端,形成了直流融冰保主網、方式融冰??h城、交流融冰保鄉鎮、人工除冰保村寨的“三級四?!比诔w系,融冰范圍覆蓋貴州99%的220千伏及以上主網架線路。

  現在,直流融冰技術已經成為電網抗冰的主要手段。南方電網公司共建成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展,融冰小車、地線融冰自動接線裝置、融冰故障監測裝置、全橋MMC型直流融冰裝置等智能裝備陸續“破冰”問世,組團加入抗冰融冰利器組合。

  監測:1130套覆冰監測裝置實時監測

  電網防冰抗冰首要面對的是覆冰“感知”問題。南方電網公司逐步構建了一套“在線監測為主,人工觀冰為輔”的覆冰感知體系,建成了“網省兩級部署、網省地三級應用”覆冰監測預警系統,接入覆冰監測裝置1130套,實現了中重冰區重要線路和西電東送主網架753條輸電線路冰情的實時監測。

  兵馬未動糧草先行。只有進一步掌握冰情發展趨勢,才能精準部署抗冰安排。為此,南方電網公司大力推動覆冰預測技術研究,組織貴州電網公司、南網科研院聯合攻關,結合精確氣象數值預報、大數據融合和深度學習等前沿技術,實現了未來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測裝置,告別了人工觀冰的歷史,實現了數字觀冰?!庇兄昕贡涷灥?00千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覆冰最為嚴重的區域之一,從2008年建站至今,該變電站累計融冰168次,是南方電網主網架融冰最頻繁,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,在線觀測系統功不可沒。

  目前,南方電網公司輸電線路覆冰監測和預測技術仍在快速發展,南網科研院自主研發的等值覆冰厚度計算模型,在網省兩級主站部署應用,確保了覆冰監測的準確性;新研發的AI覆冰監測終端,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步提升。

  防御:健全防冰抗冰技術標準體系

  南方電網公司系統總結了2008年以來的防冰抗冰工作經驗,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《城市保底電網規劃建設指導意見》《南方電網提高綜合防災保障能力規劃設計原則》等規劃及設計標準,加快推動電網防災抗災從被動應對向主動防御轉變。

  2021年,南方電網公司依據國家能源局發布的《堅強局部電網規劃建設實施方案》,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《南方電網冰區分布圖》及《南方電網舞動區域分布圖》,全面指導電網防災差異化建設和運維。

  同時,《南方電網防災抗災差異化規劃設計原則》《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,重要線路桿塔結構重要性系數取1.1,不斷優化融冰啟動條件,確保在歷史最嚴重冰災條件下,不發生110千伏及以上重要線路倒塔。

  針對老舊線路抗冰能力不足問題,南方電網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,南方電網公司將按照“強網架為主、融除冰為輔”的抗冰策略,計劃投入資金72億元,規劃防冰抗冰項目4543項,預計2025年全面建成冰區城市保底電網,最大程度保障在極端氣候條件下,不發生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安全和電力供應的影響,全面提升極端狀態下重點地區、重要用戶的電力供應保障能力。

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