南方電網(wǎng)“十四五”將建成冰區(qū)城市保底電網(wǎng)

　　今年1月至春節(jié)期間，連續(xù)多輪冷空氣給貴州大部分地區(qū)、云南東北部、廣東北部、廣西北部帶來持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣，中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)567條10千伏及以上電壓等級線路出現(xiàn)覆冰。南方電網(wǎng)公司提前部署、積極應(yīng)對，預(yù)警范圍內(nèi)各單位開展24小時(shí)值班，全力做好防冰抗冰等應(yīng)急處置工作，全網(wǎng)開展了119次融除冰工作，實(shí)現(xiàn)主網(wǎng)設(shè)備“零跳閘、零受損”。

　　近年來，南方電網(wǎng)公司從優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃、提升抗冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、提高電網(wǎng)抗冰應(yīng)急處置能力等方面開展了大量工作，實(shí)現(xiàn)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(biāo)。

　　融冰　直流融冰技術(shù)成為主要手段

　　2008年我國南方特大冰雪凝凍災(zāi)害后，南方電網(wǎng)公司著力研究電網(wǎng)融冰技術(shù)，率先研制出大電流可調(diào)節(jié)晶閘管換流器、國內(nèi)首套晶閘管可控電流源直流融冰裝置和世界最大容量(22.5萬千瓦)12脈動融冰裝置，逐步攻克了架空地線和OPGW光纜融冰技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)線、地線及OPGW光纜的全面融冰，“直流融冰的主回路設(shè)置方法”專利獲得2021年國家專利技術(shù)銀獎。

　　“目前，我們的固定式直流融冰裝置通過不斷改進(jìn)，可適用于110千伏至500千伏輸電線路融冰，能夠在1小時(shí)內(nèi)有效融化350千米長、500千伏交流線路上10厘米厚的覆冰。”南網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司生技部副總經(jīng)理虢韜介紹，經(jīng)過十余年的發(fā)展，當(dāng)年飽受冰災(zāi)肆虐的貴州電網(wǎng)現(xiàn)已擁有108套融冰設(shè)備和620個覆冰在線監(jiān)測終端，形成了直流融冰保主網(wǎng)、方式融冰保縣城、交流融冰保鄉(xiāng)鎮(zhèn)、人工除冰保村寨的“三級四保”融除冰體系，融冰范圍覆蓋貴州99%的220千伏及以上主網(wǎng)架線路。

　　監(jiān)測 1130套覆冰監(jiān)測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測

　　電網(wǎng)防冰抗冰首要面對的是覆冰“感知”問題。南方電網(wǎng)公司逐步構(gòu)建了一套“在線監(jiān)測為主，人工觀冰為輔”的覆冰感知體系，建成了“網(wǎng)省兩級部署、網(wǎng)省地三級應(yīng)用”覆冰監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，接入覆冰監(jiān)測裝置1130套，實(shí)現(xiàn)了中重冰區(qū)重要線路和西電東送主網(wǎng)架753條輸電線路冰情的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

　　兵馬未動，糧草先行。只有進(jìn)一步掌握冰情發(fā)展趨勢，才能精準(zhǔn)部署抗冰安排。為此，南方電網(wǎng)公司大力推動覆冰預(yù)測技術(shù)研究，組織貴州電網(wǎng)公司、南網(wǎng)科研院聯(lián)合攻關(guān)，結(jié)合精確氣象數(shù)值預(yù)報(bào)、大數(shù)據(jù)融合和深度學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了未來3天重點(diǎn)線路覆冰的準(zhǔn)確預(yù)測，為精準(zhǔn)開展融除冰提供有力的技術(shù)支撐。

　　“我們早在2012年就對施黎雙回和黎桂雙回的光纜、地線進(jìn)行全絕緣化改造，使得黎平站兩側(cè)線路具備導(dǎo)地線、光纜融冰功能，并在光纜、導(dǎo)線、地線上加裝了覆冰在線監(jiān)測裝置，告別了人工觀冰的歷史，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字觀冰。”有著10年抗冰經(jīng)驗(yàn)的500千伏黎平變電站站長李文濤告訴筆者，該變電站地處的黔東南是南方五省區(qū)覆冰最為嚴(yán)重的區(qū)域之一，從2008年建站至今，該變電站累計(jì)融冰168次，是南方電網(wǎng)主網(wǎng)架融冰最頻繁、成功率最高的站點(diǎn)之一。

　　目前，南方電網(wǎng)公司輸電線路覆冰監(jiān)測和預(yù)測技術(shù)仍在快速發(fā)展，南網(wǎng)科研院自主研發(fā)的等值覆冰厚度計(jì)算模型，在網(wǎng)省兩級主站部署應(yīng)用，確保了覆冰監(jiān)測的準(zhǔn)確性;新研發(fā)的AI覆冰監(jiān)測終端，進(jìn)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(jī)、無人機(jī)觀冰技術(shù)應(yīng)用，讓觀冰的效率和準(zhǔn)確性穩(wěn)步提升。

　　防御　健全防冰抗冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

　　南方電網(wǎng)公司系統(tǒng)總結(jié)了2008年以來的防冰抗冰工作經(jīng)驗(yàn)，完善輸配電線路典型設(shè)計(jì)，從源頭提升防御水平，通過頒布和編制《城市保底電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)指導(dǎo)意見》《南方電網(wǎng)提高綜合防災(zāi)保障能力規(guī)劃設(shè)計(jì)原則》等規(guī)劃及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加快推動電網(wǎng)防災(zāi)抗災(zāi)從被動應(yīng)對向主動防御轉(zhuǎn)變。

　　2021年，南方電網(wǎng)公司依據(jù)國家能源局發(fā)布的《堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)實(shí)施方案》，進(jìn)一步健全了防冰抗冰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，繪制了30年一遇、50年一遇、100年一遇《南方電網(wǎng)冰區(qū)分布圖》及《南方電網(wǎng)舞動區(qū)域分布圖》，全面指導(dǎo)電網(wǎng)防災(zāi)差異化建設(shè)和運(yùn)維。

　　針對老舊線路抗冰能力不足問題，南方電網(wǎng)公司采取差異化的加固措施，2008年以來累計(jì)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(wǎng)公司將按照“強(qiáng)網(wǎng)架為主、融除冰為輔”的抗冰策略，計(jì)劃投入資金72億元，規(guī)劃防冰抗冰項(xiàng)目4543項(xiàng)，預(yù)計(jì)2025年全面建成冰區(qū)城市保底電網(wǎng)，最大程度保障在極端氣候條件下，不發(fā)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(zāi)對電網(wǎng)安全和電力供應(yīng)的影響，全面提升極端狀態(tài)下重點(diǎn)地區(qū)、重要用戶的電力供應(yīng)保障能力。