编者按
12月15日夜间开始,南方多地气温骤降10摄氏度以上,华南地区一夜入冬。12月18日16时,南方电网公司启动低温雨雪冰冻灾害Ⅳ级应急响应,根据南方电网防灾减灾监测预警系统显示,截至12月18日17时,南方电网供电区域内35千伏及以上线路覆冰共417条,覆冰线路主要分布在广西桂林、贵州毕节、贵州六盘水、云南昭通等地区,并对广西、贵州、云南等地的27条线路实施融除冰。
南网报派三路记者奔赴云南昭通、贵州毕节、广西桂林实地探访“黑科技”加持下,电网融冰的安全高效。
截至发稿时,南方电网供电区域没有发生因低温雨雪冰冻灾发生的线路跳闸、设备受损及用户停电情况。
广东电网韶关乐昌供电局工作人员开展覆冰测量。 刘尉斌 摄
南网超高压公司贵阳局工作人员对±500千伏牛从甲乙线重冰区开展防冰特巡。韩旭摄
覆冰监测——冰情动态实时掌握
近年来,南方电网公司已构建了一套成熟的“在线监测为主,人工观冰为辅”的覆冰感知体系。南方电网公司自主研发的覆冰在线监测系统,可监测远在千里之外的输电线路铁塔、导线实时覆冰情况、周边温度、湿度。当覆冰区域达到预警水平时,观测人员才需前往覆冰区域查勘并确认是否启动融冰程序。
贵州六盘水:覆冰预警监测主动防冰更有效
“六盘水电网500千伏及以下线路覆冰40条,最大覆冰厚度11.31毫米……”12月17日早上8时,贵州电网公司六盘水供电局生技部总经理赵轩在办公电脑上查看覆冰预警监测系统数据并导出,提供给该局的调度、输电等相关部门和县局,收到信息后,各相关部门派出多个观冰组,前往覆冰预警监测系统预警的覆冰线路区段进行现场观冰。
在六盘水市钟山区双戛街道高炉村,观冰员田维海、罗明松经过一个多小时的跋涉,对220千伏高明Ⅱ回线34、35、36号铁塔及其线路区段开展现场观冰作业。“我们在现场观冰的目的主要还是对系统提供的数据进行现场核实对比,同时直观查看掌握线路杆塔运行状态变化,比如导线弧垂是否增大、铁塔表面覆冰是否加厚等。”田维海介绍,他们抵达观冰点对现场覆冰比值和厚度进行核算,为相关部门综合分析研判,决定是否需要开展融冰作业提供现场数据。
上午10时左右,通过现场观测计算,该区段线路覆冰比值为0.3,厚度约10毫米,与覆冰预警监测系统数据基本相符,相较往年数据不是很严重,经过多部门分析研判后认为暂时不需要融冰,但需要密切关注发展趋势。
“该覆冰预警系统基于10多年输电线路自然覆冰海量数据,利用深度学习对电网覆冰数据开展研究,挖掘覆冰时空分布特征,构建线路覆冰图像识别样本库,利用AI技术研究覆冰类型、覆冰厚度图像智能识别,从而基于历史覆冰规律实现精细化的覆冰智能预警。”贵州电网公司电力科学研究院生产技术支持中心在线监测助责吴建蓉介绍,只要在电脑前用鼠标轻点覆冰预警系统,就可以清晰地看到远在千里之外的输电线路铁塔、导线实时覆冰情况、周边温度、湿度。
“通过覆冰在线终端实施监测,一旦覆冰厚度达到融冰启动阀值,便可立即启动融冰装置或采取其他除冰措施。根据覆冰预报的数据,可以有效判断出电网覆冰发展的趋势,为下一步工作提供依据。”吴建蓉说。目前,该系统已全面覆盖贵州电网110千伏及以上电压等级的线路,实现了“电网+气象”业务数据的共享共用。
(钱凌芸 李泵)
直流融冰——破冰一键搞定
直流融冰技术作为目前电网抗冰的主要手段,其原理是通过对输电线路施加直流电压并在输电线路末端进行短路,使导线发热对输电线路进行融冰。南方电网公司自主研发的融冰装置和技术实现跨越式突破,实现直流融冰“一键启动”“一键顺控”,在近年寒潮中得到大规模应用,成为“破冰”有力手段。
程序化一键式顺控 融冰节约4小时
12月17日,云南电网昭通供电局采用程序化“一键顺控”融冰技术,对220千伏西界线导线、地线开展直流融冰。 吴学迁 摄
12月17日,云南电网昭通供电局融冰调度指挥中心工作人员对输电线路开展程序化一键式顺控融冰工作。 万龙 吴学迁 摄
12月16日23:00,云南省昭通市气温低至零下6摄氏度,路上车辆变得稀少。云南电网公司昭通供电局融冰调度指挥中心热闹却也有序。
电脑前两名员工鼠标右键一点“一键顺控”,远方70公里外的线路上融冰装置就开始了工作。云南电网公司昭通供电局今年首次融冰就这么启动了。
昭通供电局副总经理陈融知介绍:“正在操作的融冰线路主要为彝良县供电,这是一条长约64公里的220千伏线路。今年融冰调度指挥中心采用了程序化一键式顺控融冰技术,通过程序实现线路冷备用状态之后,融冰系统接入线路、融冰方式切换、融冰电流升流完成等所有环节均可在电脑操作完成。不用大量人马到现场,7个小时后,天还没亮,融冰已完成。”与现场人工操作模式相比,一键式顺控融冰技术可节约用时248分钟。截至目前,昭通供电局共有25条线路具备全流程程序化融冰条件。
不用大队人马去现场受冻也能完成工作,并非一天就能做到。昭通无灾不成年,特别是冬季,冰冻灾害严重,线路融冰早已成为常态,每年线路平均融冰高达64条次。
2009年,南方电网首套直流融冰装置在220千伏大关变投运,昭通供电局进入了直流融冰新时代。但那仍然需要大量人员到现场,最高峰时,17个工作组,80多人长期在20个变电站驻守,作业风险高、操作效率低、线路排队融冰等问题突出。
“如何实现让融冰人员坐在调度指挥中心,即可通过电脑进行高效率的融冰操作?”为了这个目标,昭通供电局从融冰逻辑入手探索新的技术手段。该局电力调度控制中心副经理王义昌介绍:“2020年,我们开展现场融冰逻辑测试工作,通过对试点线路设备改造,完成调度端一键式顺控融冰测试。经过两年实践,2022年我们实现点图生成一键融冰操作序列,相当于通过完善调度端防误操作技术手段,大幅度缩减了融冰操作序列生成时间。最后有了今年的程序化一键式顺控融冰技术。”
不到现场,怎么知晓现场情况?昭通供电局生产技术部输电运行专责徐文吕指着覆冰在线监测系统说:“我们有它!”说着徐文吕调出了最新的数据,“你看这个塔,覆冰在线监测装置显示地线拉力增加942公斤,导线2443公斤,这就是冰的重量。”这个系统不仅可以看到覆冰比值、覆冰厚度、实时环境温度、最大拉力等数据,还可以通过线路上的摄像头查看覆冰情况。系统还匹配了历史监测数据、历史监测曲线,可以辅助决策。
除此之外,他还有另外一套“系统”收集信息,一个是内部的工作群,他取名“春暖花开—守夜人”,人员来自生技部、输电所等部门,方便实时收集最新信息。还有一个是观冰员QQ群。昭通35千伏以上的线路共有383条,7200余公里,根据历年覆冰情况,我们在约137条线路上设置了280余处观测点。这些观测点分散、路远,仅依靠电网员工很难做到关键时间、关键地点覆盖。昭通供电局招募200余名住在线路附近的观冰员,以便就近观测。“昭通山大,各类气象要素的区域差异显著,多种天气气候类型交织分布。群众观冰员非常重要,他们会提供家门口的结冰信息,作为我们观测系统的辅助,更有益于我们做出合理决策。我们融冰后,观冰员也会到现场查看情况,完成闭环。”徐文吕介绍。
南网报记者 刘杰 通讯员 万龙 吴学迁 贾理要
广西桂林:硬核融冰“秒杀”雨雪凝冻
广西电网桂林灵川供电局青年突击队前往覆冰区域开展巡视。 陆国辉 摄
在广西北部桂林资源县高寒山区的110千伏金中旺线,几乎每一次低温雨雪凝冻天气来临,总是最先挨冻,被裹上“冰衣”。这次也不例外。12月15日冷空气抵达桂林,16日金中旺线开始出现覆冰。
广西电网电力科学研究院生产指挥中心值班人员崔志美通过观冰“千里眼”——覆冰监测预警系统,远距离在线监测金中旺线覆冰情况。“16日上午,我们监测到金中旺线覆冰的厚度已到14.7毫米,接近线路融冰阈值的50%。若覆冰持续增加,将有可能危及线路安全。所以,我们通过预警系统,及时提醒桂林供电局。”崔志美介绍。
广西电网公司桂林供电局输电一所输电线路运维一班副班长陈宇杰接到金中旺线覆冰信息后,马上组织人员现场观冰查勘。
经查勘,金中旺线覆冰比值达到融冰阈值的49%,下一步,亟需启动直流融冰装置为线路除冰减负。
该局变电管理一所经理庞建有则组织人员按照之前编制好的融冰“一线一册”方案,向电力调度控制中心申请转移负荷、线路停电等,做好融冰准备。
16日15时,一切准备工作就绪,工作人员在110千伏旺田变电站启动直流融冰装置,首先对处在110千伏金中旺线高位的光缆进行融冰。随着导线电流加大,温度升高到0℃以上,金中旺线通信光缆上的覆冰开始脱离掉落。庞建有说:“光缆地线上的覆冰融化消除后,我们紧接着对A、B、C三相导线进行融冰。”
由于低温雨雪天气持续,16日23时完成第一次融冰的金中旺线,随着持续低温,线路又逐步开始覆冰。“到17日16时,线路覆冰达到了融冰阈值,我们又开始启动直流融冰装置对金中旺线进行第二次融冰。”庞建有说,如果低温天气持续,他们将反复对线路进行多次融冰,直到线路覆冰不再加重。
近年来,广西电网公司在融冰自动化方面,大力推进融冰短接刀闸配置和融冰“一键顺控”改造。目前,已在变电站安装融冰短接刀闸172把,使融冰接线时间缩短80%以上;同时,试点完成110千伏金中旺线“一键顺控”改造,融冰总体时长比未改造前提升30%以上,融冰作业的自动化水平和效率大大提高。
(毛雨贤 陈伯鑫 朱江)
主动靠前服务——用电无忧温暖过冬
贵州六盘水:确保煤矿安全用电
近日,走进六盘水水城区鸡场镇的贵州贵能投资股份有限公司攀枝花煤矿,尽管最低气温低至零下2摄氏度,但矿区内依然热火朝天,运煤车辆往来不绝。原煤堆旁,煤矿配煤系统正轰鸣作业,从地下数百米经机械化开采运出地面的原煤,经过再加工成电煤后装车运往各发电厂,为保障电煤供应注入强劲动力。
一旁的配电房内,贵州电网公司六盘水供电局的党员服务队正仔细排查矿区用电安全隐患,并向煤矿工作人员详细了解用电需求情况,提供一些安全、节能用电的“良方”。
针对这次低温寒潮天气,六盘水供电局在前期针对煤矿、铁路、医院等重要用户制定“一户一册”,对全市116家煤矿用户变电站进行保护装置定值排查,提高煤矿供电系统的可靠性和稳定性。
该局还与六盘水市能源局联合开展了2期煤矿保护装置定值整定技能培训班,对全市260名煤矿管理人员和二次运维人员开展了培训,为每一家煤矿配置了一名“党员电管家”量身定制用电方案,实现“一家煤矿,一位党员电管家,一套用电方案”,保障煤矿企业增产保供。
除了保障煤矿企业用电安全和设备稳定运行外,六盘水水城供电局成立了南网驿站保暖保供电小组,到六盘水市水城区海坪街道海坪小学对新安装的采暖设备进行安全检查,同时为学校食堂更换新设备,为学校安全用电保驾护航,确保学校温暖度冬。
据悉,该小学所处的位置是水城区海拔最高也是冬季最冷的,今年,海坪小学采取空气能热泵、散热片方式,共安装总容量54千瓦的电采暖设备,室温可以达到16至20℃,目前,学校教学区、教师公寓、学生宿舍楼已全部实现供暖。
(钱凌芸 张亮 李泵 邵静 丁芳)
新闻特写·直击融冰一线
贵州毕节:5分钟启动融冰装置
贵州电网毕节供电局工作人员进行500千伏撒奢线融冰地刀短接操作。 南网报记者 周志旺
“根据覆冰监测预警系统显示,220千伏乌威线覆冰达到了20毫米,我们马上赶往现场。”12月16日一早,贵州电网公司毕节供电局输电管理一所工作人员翟勇和陈凯就赶往贵州省毕节市威宁自治县盐仓镇,对220千伏乌威线开展观冰巡线工作。
220千伏乌威线,是乌江源风电场到220千伏威宁变电站的送出线路长度22.04公里,杆塔84基,线路大多经过高海拔的山区。
来到该线路7号塔观冰点,山上、铁塔和线路上,目之所及,都覆上了一层冰,一片雪白。由于铁塔处于高海拔山地,温度已接近零下4度。翟勇和陈凯二人打开车门,一阵寒气袭来。跺跺脚,带着测量工具,两人就往杆塔处攀爬而去。
“导线覆冰20毫米,温度零下3.8摄氏度,请记录下来。”两人一人观测,一人详细记录观测的数据。将情况汇总后,翟勇将现场情况向负责人汇报。根据覆冰监测预警系统监测情况和现场观冰情况,结合天气趋势,毕节供电局决定对220千伏乌威线采取直流融冰方式进行除冰。
申请开展融冰作业、进行停电操作、开展融冰接线……按照融冰工作流程,生产技术部和变电、输电工作人员迅速行动,做好融冰前的准备工作。
16时51分,随着毕节供电局变电管理一所观风海巡维中心站长刘星“一键启动”融冰装置,融冰电流逐渐升高,导线发热。
“掉了!掉了!”5分钟以后,附着在线上的冰开始掉落。在7号塔观冰点观测覆冰掉落情况的翟勇,通过电话向刘星汇报现场情况。
17时09分,收到观冰点“220千伏乌威线C相覆冰全部掉落”的通知,刘星在融冰装置上完成换相设置,对余下两相导线进行直流融冰。18时19分,此次220千伏乌威线融冰工作圆满完成,有力保障了电网的安全稳定运行。
“随着融冰技术的不断突破,我们直流融冰装置在人机交互和界面上进行了升级,过去启动直流融冰装置需要五个步骤,对操作人员专业技能要求高,整个流程顺利操作下来至少需要10分钟以上,如果有其他隐患,联系专家进行处理的时间更不可估量。”刘星说,如今通过“一键启动”,就能完成装置操作的全部过程,即自动完成直流融冰装置融冰刀闸选相、断路器合闸、装置充电、解锁、升流等过程。贵州电网公司直流融冰项目负责人班国邦介绍,只需要点击“启动融冰”,装置即可自动完成从融冰选相、搭接、合闸,装置预充电、解锁、升流等融冰流程。
当前,贵州电网配备的直流融冰装置,可对贵州地区60%的110千伏及以上线路实施融冰。其中,220千伏及以上线路覆盖达98.2%。
南网报记者 张静和 通讯员 钱凌芸 罗凯
延伸阅读:
2008
南方电网启动了以“南方电网直流融冰装置样机研制”为代表的重点项目攻关。同年,自主研制的国内首套大容量(60MW)电流精准可控直流融冰装置试验成功,输电线路导线覆冰问题得到解决。
2009
南方电网第一套覆冰监测系统在贵州投入试运行,迈出了全面建设覆冰监测体系的第一步。
2011
南方电网攻克架空地线和光纤复合地线(OPGW)融冰技术,输电线路地线融冰得到成功解决。
新一代电流精准可控直流融冰装置研制完成并成功应用。
2013
南网科研院建立了国内首个覆冰监测装置检测实验室。
2015
南方电网主导的《直流融冰装置》等3项国家标准颁布,标志着防冰抗冰技术进入全新阶段。
2019
高压直流线路导线不停电地线/OPGW融冰成功应用。
2022
《南方电网公司标准设计与典型造价V3.0》的标准模块《直流融冰装置标准设计》发布,国家标准《直流融冰装置》入选国家标准委2021年《建党百年话标准》标志性成果。
2023
国家标准《直流融冰装置》修订启动。
标签:南方电网,黑科技,抗冰一线