据河南省气象台预报,1月27日至30日,河南大部分地区将出现大范围持续性降雪天气,其中沿黄及以南大部分地区累计降雪量可达10毫米至15毫米。受强冷空气影响,月底前气温呈下降趋势,月底极端气温在河南西部山区和北部,最低可达-12℃至-10℃。
冬季是雨雪冰冻灾害性天气高发期,对电网运行提出了更高要求。1月26日,河南要求各单位和有关部门密切关注天气变化,加强输变电设备的运行维护,确保城乡居民生产生活可靠用电。在迎峰度冬准备过程中,河南都做了哪些工作呢?
未雨绸缪全面检修
经过炎夏大负荷的考验,电网也会有疲惫感。到了秋季,负荷回归低位平稳运行,紧绷的神经得到暂时放松,这个空档进行检修,无疑是电网迎战冬季用电负荷高峰的有力保证。
2014年秋季,河南电网主网以集中消除缺陷为主,安排特高压及跨区电网检修13项,500千伏检修132项,220千伏检修546项。配网检修以度冬工程建设和消除度夏暴露缺陷为主,安排110千伏电网系统检修875项、城市配网检修1537项、县域配网检修2981项。
秋检中,河南安排对陕州、瀛洲、菊城等14座500千伏变电站及鹤壁浚县等20座220千伏变电站进行防污闪喷涂,对110千伏至220千伏变电站进行防污闪喷涂和设备带电清扫,以确保实现不发生大面积污闪跳闸事件目标。
同时,参照2013年河南省污秽分布图,防污闪治理14条500千伏线路、21条220千伏线路,使500千伏直线串复合化率由96.5提升至99.05%,220千伏直线串复合化率由90.2%提升至96.5%,大大降低了发生污闪事件的概率。
对于冰闪、舞动灾害,国网河南电力参照有关分布图,改造500千伏湛白线、陕嘉Ⅱ线,完成50年一遇重冰区内输电线路防冰闪治理;改造500千伏获塔线及新乡胜古线等13回220千伏线路,使三级舞动区治理率由90.2%提升至96.3%。
“防污闪、防冰闪、防舞动”专项治理,提升了电网对气象灾害的免疫力。但随着环境进一步恶化,上述区域有扩大趋势。国网河南电力积极联系气象部门,组织修订上述分布图,后续将按照最新分布图进行针对性治理。
此外,河南还依据重要输电通道标准及级别,确定13个重要输电通道,在秋检期间治理通道内违章树木,以减少恶劣天气条件下出现“树障影响供电”的现象,从而提升电网安全运行水平。
气象预警防灾减灾
天若刮风下雪,人挡也挡不住。在风雪到来之前,除了秋检的未雨绸缪,气象预警也可起到防灾减灾作用。
河南依托在电力气象领域的研究成果,全力打造“河南电力气象预警平台”,平台以气象及电网数据为基础,通过“气象因素——电网故障模型”的建立,将气象灾害预警转化为电网故障预警。
该平台可利用中国气象局的数值天气预报结果,结合省内发生覆冰舞动线路的样本数据,创新性地提炼出“舞动能量积聚系数”指标,并依据现状,重点考虑舞动气象条件的发展过程、不同输电线路差异化影响等因素,形成了面向河南电网的7天之内、9×9公里舞动预警信息。
目前,河南已形成“长期—中期—短临”线路舞动全时段预警机制。度冬前,通过与气象部门会商,对整个冬季的天气特征进行展望,对危险时间节点进行重点讨论;入冬后,紧密跟踪气象变化,实时发布重要天气预报,在舞动即将到来时,将舞动级别、影响线路范围等信息通过短信发送至现场人员。
气象预警平台专家李哲告诉记者,2014年以来,该平台已向相关单位发布《舞动气象预警及天气预测周报》17期,为提前判别线路舞动风险、提前防范因舞动引起的线路故障提供了技术支撑,使设备运维和应急保障人员掌握了气象变化第一手资料,以便做好灾害防范措施。
万一电网受灾了怎么办?以国网河南电力检修公司为例,该公司运维1000千伏特高压站1座、换流站1座、500千伏变电站32座,500千伏线路117条,线路总长度7372千米。若有故障,通过国网河南电力500千伏电网三维全景数字平台,抢修人员可掌握现场环境情况,为提高抢修效率创造了有利条件。
科研提供技术支持
输电线路舞动危害严重,极易造成大面积停电,恢复起来困难,社会影响巨大。截至目前,我国共发生有文字记录的舞动事件(事故)涉及35千伏至1000千伏各电压等级,发生舞动1000余条次,经济损失数百亿。
如何防治输电线路覆冰舞动?2010年8月,河南借助新密尖山地区的“小气候”,建成输电线路舞动防治技术实验室,它是国内唯一用真型输电线路开展舞动试验研究的实验室,其建设提升了我国在相关领域的国际地位。
在舞动试验方面,实验室设计出模拟冰,实现了模拟覆冰线路在自然风激励下大幅值、长时间舞动,在国际上首次实现连续三个耐张段的大幅值舞动。2014年1月,实现真型特高压八分裂试验线路大幅值舞动,为舞动机理与防治技术研究奠定了基础。同月,实验室被命名为国家电网公司重点实验室。
在舞动治理方面,实验室制订了《交流架空线路用复合相间间隔棒技术条件》,提出以相间间隔棒为主的防舞动治理方案,国家电网公司将该方案作为舞动治理的第一优选方案进行推广应用。目前,华北、东北、华中等舞动严重地区均采用该方案进行舞动治理,成效显着。
实验室还完成输电杆塔舞动损伤机理及其破坏模式研究,提出用于提升输电杆塔抗舞防松性能的联接形式及施工方法,并成功应用于哈郑直流、皖电东送等特高压工程;绘制了舞动分布图,建立舞动气象预警系统,成功预测河南近年来的舞动情况,为电网防灾赢得了宝贵时间。
几年来,实验室先后承担国网电网重大科技项目7项、国网河南电力重大科技项目30余项,开展共享合作研究课题13项,获得省部级奖励10项;与国家电网公司运维部、中国电科院等单位合作研究的《输电线路覆冰舞动防治关键技术与应用》成果获得国家电网科技进步一等奖。
目前,科研人员正开展特高压线路舞动机理与防治、500千伏水平布置线路和紧凑型线路的舞动防治研究,并与美国电科院、香港理工大学、清华大学、中国电科院等多家科研机构建立共享合作机制,进一步拓展气象灾害防治研究能力,为电网安全运行提供支撑。