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技术献策

南方电网:寒冬渐至 防冰加紧

  2024-12-06

11月29日,广东电网公司电力科学研究院技术人员在清远连州开展智能线缆试点应用工作。 丘映丹 摄

施工人员克服地势陡峭、天气恶劣等困难开展铁塔组立工作。 李品 摄

  大雪至,寒冬始。为了应对即将到来的低温天气,南方电网公司扛牢政治责任,多措并举、综合施策,整体安排迎峰度冬电网运行方式,科学安排电力平衡调节策略,精细计划重大检修停电任务,优化安排基建工程投产计划,全力打好今冬明春保供电整体仗。 

  国内首试智能线缆监测预警覆冰灾害

  11月29日,在广东清远连州,身着蓝色工作服的工作人员正将解调仪成功安装在配电杆塔一旁的智能线缆控制柜,这标志着广东电网公司电力科学研究院(以下简称“广东电科院”)成功开展了国内首例基于弱光纤光栅传感技术的智能线缆现场试点应用。这一技术创新,为粤北地区冬季可能发生覆冰灾害的配电线路提供精准的实时监测和预警,进一步提升电力系统的安全性与可靠性。

  此次试点应用的新型智能线缆由广东电科院自主研发,核心技术突破了传统监测手段的局限,通过将弱光纤光栅阵列与高压导线的有机融合,实现了对线路多种物理量的同步监测,开创了输电线路在线监测的全新模式。研发团队攻克了包括光纤应变传感在内的多项技术难题,成功在导线内部布设了光纤光栅阵列,能够实时监测线路的温度、应变、振动等多项关键指标,特别是在覆冰、雷击等极端天气情况下,能精确捕捉到电力线路的变化,为运维人员提供信息决策参考。

  据了解,传统的导线在线监测装置需要持续的供电来维持运行,一旦电源出现故障,监测数据就会中断。同时,传统装置大多依赖无线通信模块远程传输数据,受到通信距离、信号屏蔽等条件的制约,难以实现全线路覆盖。

  “我们研发的智能线缆则完全克服了上述缺点。我们在导线内部布设光纤光栅阵列就好比把‘智能听诊器’嵌入到导线中,利用光纤传感技术实时监测电力线路状态。”项目负责人、广东电科院材料与结构所副所长梁永纯博士介绍。监测数据可以直接通过光缆传输到站端的解调仪,无需额外的通信模块。同时,布设于导线内部的光纤本身无源无能耗,只需对站端的解调仪供电,就能实现整条线路数十公里的连续监测。与传统方案相比,研发的智能线缆具有信号稳定、抗干扰能力强、部署灵活等优势,创新了输电线路状态感知技术的发展方向。

  值得一提的是,研发团队还针对输电线路故障的机理特点,研发出智能诊断算法,运用机器学习技术建立了多物理量与故障模式之间的映射模型。

  “不同故障产生的数据特征差异明显,比如覆冰会导致导线温度和应变异常,而雷击则产生高频振动。”广东电科院材料与结构所专家罗啸宇博士表示。该智能诊断算法已在大量仿真和实测数据中得到了验证,可实现雷击、覆冰、风振等多种故障的实时诊断与定位,大幅提升了故障处理的时效性。在技术设计上,研发团队还针对覆冰灾害的机理,优化了光纤布设方案与故障诊断算法,使系统能够及早发现覆冰征兆并预警。

  (朱盈 丘映丹)

  广西电网302项防冰抗冰建设项目竣工投运

  11月30日,广西电网公司302项防冰抗冰项目涉及历史受损过的设备改造提升工程全面完成。

  近年来,气候异常加剧对电网防灾抗灾能力提出了更高要求。据统计,广西电网共有232条易覆冰输电线路、264条易覆冰配电线路,涉及桂林、柳州、河池、来宾、梧州、贺州、百色7个市和21个县。防冰抗冰建设项目覆盖2024年因雨雪冰冻发生设备故障的地区、最新划定的中重冰区。面对时间紧、任务重的形势,广西电网公司加大投资力度,推进电网改造提升,针对性补齐重点地区电网短板,按照时间节点倒排工期,加大施工力量投入,全力加快防冰项目建设。

  “过去,为应对极端天气对电网造成的影响,我们比较注重应急抢修,抢修人员承担着‘救火队’职责,工作难度大、风险高,员工也很辛苦。”广西电网公司生产技术部配网科高级经理李菱说,“今年,我们更加注重灾前防,将迎峰度冬各项工作大幅前置,推动抢险向强网,事后抢修向事前运维转变。”

  桂林市全州县地处桂北高寒山区,气候寒冷。今年春节期间,全州县曾连续两次出现极端寒潮天气,部分乡镇电力线路覆冰严重。为避免此类情况再次发生,广西电网公司在东山、百宝等乡镇对10千伏清上线、清古线等7条线路的易覆冰路段进行迁移、改造和新建,电杆升级为锥形高强度水泥杆,线径升级为绝缘架空电缆,并加装四方拉线,防冰抗冰建设涉及生产项目165个、基建项目137个,受损段改造285处。

  “项目点多面广,我们充分利用旋挖立杆一体机、钩机、吊车等大型设备机械化施工,尽最大努力加快建设。”广西电网公司基建部配网科经理何章海说。由于部分施工地点多为偏远山区,地形复杂、交通不便,工作人员肩扛手提物资工具至现场,在陡峭的山坡上立杆架线。在“机械+人”的合力下,项目如期投运。

  此外,广西电网公司还充分应用数字化手段,装设了在线视频、拉力传感器等183套监测终端,实时感知覆冰情况。在持续投入新设备的同时,配备一批复合材料的轻型电杆,强度与水泥电杆基本相当,但重量仅为水泥电杆的1/6,2至4人即能搬运,能够大幅提高抢修复电效率,进一步保障冬季电网安全稳定运行。

  (韦露 黄伟翔)

  “黔电送粤”北通道完成抗冰加固改造

  11月30日,南方电网西电东送500千伏施贤线完成抗冰加固改造,为迎峰度冬期间电网可靠供电提供有力保障。

  500千伏施贤线于2008年7月投产,是南方电网西电东送主网架的重要组成部分。起点为贵州都匀施秉变电站,途经广西桂林、贺州等地,落点为广东清远贤令山变电站。承担着黔电东送、保障桂林地区用电等重要任务,线路横穿桂北重冰区。为进一步提升线路在极端寒潮期间的抗冰能力,2024年,南方电网公司将施贤线列为应急抢险工程项目开展改造。

  作为线路的运维管理单位,南方电网超高压公司全力打好项目建设攻坚战,在平均海拔超过1000米的高山大岭上,克服了山高路陡、气候环境恶劣等困难,仅用120天就完成了27基杆塔的改造,提升了电力保供能力。

  “施贤线抗冰能力提升工程施工难度远超常规,基础多是超常规的岩石地质,开挖都是靠水磨钻一点一点‘啃’出来的。”南方电网超高压公司基建部小基技改科高级经理董跃周介绍。

  此外,改造的铁塔重量多在100至120吨之间,按照传统施工方式需要耗费大量时间。为确保工程按期投产,铁塔组立分部工程实施了“一塔一班组”27基塔同步组立的施工组织模式。同时,受限于地形地貌的复杂性,牵张场只能布置同一位置,导线因此采用了180°回头牵的方式展放,多措并举确保了在寒潮来临前完成此次改造任务。

  (辛镇瀚 李品)

来源:南方电网报

标签:南方电网,寒冬渐至,防冰

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指导单位:国家能源局新能源和可再生能源司
    国家电网公司农电工作部
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