4月10日，新一代電子圍欄自主預(yù)警驅(qū)離系統(tǒng)裝置在浙江舟山馬目側(cè)淺灘區(qū)進(jìn)行安裝調(diào)試，預(yù)計(jì)月底正式投入使用。
舟山群島背靠長江三角洲，面向太平洋，是長江流域和長江三角洲對外交流的海上門戶和通道。地理位置造就了舟山獨(dú)特的電網(wǎng)架構(gòu)：大陸向舟山及舟山島際間供電主要依靠海底電纜。因此，舟山的海底電纜總長度1470.64千米，居全國城市之最。
外力破壞是海底電纜損壞的主要原因之一，其中船只起錨造成的損壞又占絕大多數(shù)。為了保障海底電纜運(yùn)行穩(wěn)定可靠，舟山供電公司瞄準(zhǔn)“永不錨損”海底電纜運(yùn)行目標(biāo)，打造全流程立體式海纜防護(hù)體系，一系列數(shù)字化海纜保護(hù)成果應(yīng)運(yùn)而生。
海上電子圍欄筑起海纜保護(hù)屏障
“浙普漁41368號觸發(fā)告警信息，前方淺灘區(qū)下有海底電纜，請駛出電子圍欄區(qū)域，由瓜連山北側(cè)繞行。”4月14日，220千伏馬目—魚山海底電纜附近，電子圍欄預(yù)警系統(tǒng)主動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號，準(zhǔn)備錨泊的船只隨即離開淺灘區(qū)。
如果能及時(shí)提示船只駛離海纜禁錨區(qū)，就可以很大程度上避免船錨引起的外力破壞故障發(fā)生。2020年起，舟山供電公司沿著這個(gè)思路，創(chuàng)新研發(fā)海上電子圍欄預(yù)警系統(tǒng)，推動(dòng)此類外力破壞管控模式從被動(dòng)報(bào)警處置向主動(dòng)預(yù)警驅(qū)離轉(zhuǎn)變。
舟山供電公司選擇在船舶起錨等外力破壞發(fā)生較多的220千伏舟山馬目—魚山三回海纜馬目側(cè)淺灘區(qū)試點(diǎn)建設(shè)電子圍欄預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)置了4座電子圍欄虛擬航標(biāo)。當(dāng)有船航行接近此區(qū)域時(shí)，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)會(huì)給該船發(fā)送4座電子圍欄虛擬航標(biāo)信息，標(biāo)識(shí)海纜禁錨區(qū)。
同時(shí)，系統(tǒng)還可以綜合分析船舶吃水情況、天文潮汐等因素，按照預(yù)先設(shè)定的報(bào)警規(guī)則，通過高頻次的甚高頻語音自動(dòng)播報(bào)、AIS短報(bào)文提醒等措施，及時(shí)提醒可能駛?cè)霚\灘區(qū)的船舶離開，避免電纜因船舶起錨受到外力破壞從而發(fā)生故障，保障海底電纜安全運(yùn)行。
磁矢量裝置快速定位海纜故障
2020年3月25日，磁矢量海纜故障檢測裝置在舟山海域完成試驗(yàn)，成功獲取海底電纜定位及其磁場數(shù)據(jù)，具備投入實(shí)際應(yīng)用的能力。目前，該裝置已在舟山全域推廣使用。
磁矢量海纜故障檢測裝置長1米左右，通過數(shù)據(jù)纜線與勘測船相連。當(dāng)勘測船在海面上拖動(dòng)該裝置航行時(shí)，裝置會(huì)持續(xù)采集海底電纜發(fā)出的磁場信號，并將電磁場數(shù)據(jù)傳至勘測船控制室的終端。之后，通過算法自動(dòng)計(jì)算，勘測船就可獲得海纜電流數(shù)據(jù)、位置信息，精準(zhǔn)定位海纜異常故障點(diǎn)。
“簡單來說，就是裝置隔著幾十米的海水和兩米左右的海纜埋深，給海底電纜做‘核磁共振’，根據(jù)磁場數(shù)據(jù)的突變精準(zhǔn)找到海纜異常點(diǎn)位。其中運(yùn)用的水下量子傳感等技術(shù)在國際上都是非常先進(jìn)的。”相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人張磊介紹。
海纜搶修面臨的第一個(gè)難題就是故障定位。廣闊的海域、復(fù)雜的環(huán)境以及水文變化給海纜搶修帶來了極大的困難。而磁矢量海纜故障檢測裝置能夠?yàn)楹＠|故障搶修贏得寶貴時(shí)間。“目前國際上海纜平均修復(fù)時(shí)長在42天左右，海纜故障定位往往要一周以上。利用磁矢量海纜故障檢測裝置，尋找海纜故障點(diǎn)能縮短一半左右的時(shí)間，大幅提升海纜檢修效率。”張磊說。
與將傳統(tǒng)檢測裝置用線圈作為傳感器相比，磁矢量海纜故障檢測裝置的傳感器是矢量磁力儀，能夠?qū)崟r(shí)感知裝置與電纜的相對方位。根據(jù)裝置感知結(jié)果，船只可以修正路線，相當(dāng)于多了個(gè)“智能導(dǎo)航”。
未來，磁矢量海纜故障檢測裝置還可以在海纜日常運(yùn)維中發(fā)揮作用，幫助供電員工獲取海底電纜的運(yùn)行數(shù)據(jù)、評估海纜運(yùn)行狀態(tài)，便于定期維護(hù)。
專業(yè)海纜檢修船填補(bǔ)裝備空白
3月29日，國內(nèi)首艘專業(yè)海纜檢修船“啟帆7號”正式交付使用，填補(bǔ)了我國在海纜檢修重點(diǎn)裝備領(lǐng)域的空白。
隨著新型電力系統(tǒng)加快建設(shè)，海上風(fēng)電發(fā)展如火如荼，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的綠色電能通過海纜源源不斷送到千家萬戶。
如何保障越來越多的海底電力“血管”暢通?舟山供電公司研發(fā)專業(yè)海纜檢修船，提升海纜檢修的專業(yè)化水平。
此前，海纜檢修主要是依托錨艇、挖泥船等傳統(tǒng)船只進(jìn)行作業(yè)，船只噸位小、設(shè)備單一，遇到復(fù)雜情況需要多艘不同功能的船只一起作業(yè)，多船協(xié)調(diào)難度大。應(yīng)用大噸位的海纜敷設(shè)船則作業(yè)成本相對較高。
“啟帆7號”長74米、重2009噸，可以在9級大風(fēng)中作業(yè)。它還擁有許多檢修“秘密武器”，可以獨(dú)立完成檢修作業(yè)，無須其他船只輔助：主要用于海纜打撈回收作業(yè)的鼓輪機(jī)可以提高海纜回收工作效率，故障掃測功能儀可以通過雷達(dá)感應(yīng)探知故障點(diǎn)，液壓刀可在水下對海纜直接進(jìn)行切割作業(yè)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的船載凈化房和U型檢修通道能夠?yàn)楹＠|維修提供可靠、干凈的環(huán)境，動(dòng)力定位系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場施工需求精準(zhǔn)調(diào)整船只位置，四點(diǎn)錨泊定位系統(tǒng)則保證船只在海上作業(yè)期間不發(fā)生偏移。針對海纜可能遇到的各種“病癥”，它都能快速“對癥下藥”，大大提升檢修效率，縮短檢修時(shí)間。（富雨晴 韓磊 種開）
作者：富雨晴 韓磊 種開
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