南方電網公司科技防冰抗冰 從被動到主動

　　2月20日晚，南方電網公司應急指揮中心，張厚榮緊盯著電腦屏幕，反復將監(jiān)測到的110千伏南先線的實時圖片放大、縮小。“這是廣東片區(qū)覆冰比較嚴重的線路，今天已經融冰了。”張厚榮是南方電網公司生產技術中心的一名技術人員，他當晚正在開展北京冬奧會閉幕式保供電應急值班，“今天主要關注的就是兩條線路，一條是桂山乙線，一條就是南先線。”

　　在南方電網公司自主研發(fā)的覆冰監(jiān)測系統(tǒng)上，輕點鼠標，就可以清晰地看到遠在千里之外的輸電線路鐵塔、導線實時覆冰情況、周邊溫度、濕度，早已不是什么稀奇事了。自2009年覆冰監(jiān)測技術首次應用，到統(tǒng)一技術規(guī)范、建立數據模型，實現“網省兩級部署、網省地三級應用”，再到2016年結合冰區(qū)分布圖統(tǒng)一監(jiān)測布點，歷經數年實踐探索、應用改良，南方電網公司已構建了一套成熟的“在線監(jiān)測為主，人工觀冰為輔”覆冰感知體系，為防冰抗冰“運籌帷幄之中，決勝千里之外”提供精準“情報”，防冰監(jiān)測感知能力達到國際領先水平，實現防冰抗冰工作從被動到主動的華麗轉身。

　　建系統(tǒng)

　　數年修煉打造觀冰“千里眼”

　　在廣西電力科學研究院生產監(jiān)控指揮中心，技術人員唐捷正通過南方電網覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng)，遠距離在線監(jiān)測冰區(qū)輸電線路冰情。這套系統(tǒng)，也在近年來被譽為觀冰“千里眼”。

　　“觀冰效率提高的同時，也大大解放了人力資源。以前，靠的是人工觀冰，一組人員一天下來有時候只能看一條線路;現在，一線人員可以把更多的精力投入到搶修復電中去了。”唐捷介紹說，廣西電網188套覆冰監(jiān)測終端分布在桂林、河池、柳州、賀州、百色5個地區(qū)的中冰區(qū)、重冰區(qū)和特殊地理位置的輸電線路桿塔上，可實時、連續(xù)獲取線路的即時氣溫、覆冰厚度、導線最大拉力等詳細情況。

　　這套系統(tǒng)的研發(fā)，始于2008年冰災之后的痛定思痛。當時，電網企業(yè)對覆冰的觀測僅限于人工觀冰，惡劣環(huán)境下人工作業(yè)量大、安全風險高，同時難以持續(xù)掌握冰情的發(fā)展趨勢，防冰抗冰陷入“被動”局面。

　　如何全面、及時、準確掌握線路覆冰情況，下好“先手棋”?長期專注于覆冰監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)應用的南網科研院生產技術支持中心副主任工程師李昊說，當時首先要解決的問題，就是如何選擇覆冰監(jiān)測技術路線。就拿計算方法來說，就有圖像法、傾角法、稱重法等諸多方案，每一種方案都各有優(yōu)劣。

　　經過反復論證，南方電網公司技術團隊通過對不同技術方案的比選，最終選擇了基于稱重法原理的覆冰監(jiān)測技術路線。2009年底，南方電網公司第一套覆冰監(jiān)測系統(tǒng)在貴州投入試運行，邁出了全面建設覆冰監(jiān)測體系的第一步。

　　2012年底，南方電網公司基本實現了覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的“網省兩級部署、網省地三級應用”，也就是說，在南網總部、省級電網公司、地市供電局三個層級的相關人員，都可以隨時利用這套系統(tǒng)，實時掌握線路覆冰情況。

　　貴州電網公司生技部副總經理虢韜表示：“有了覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，無論何時何地，我們都可以第一時間掌握線路冰情，及時做好融除冰計劃，人工觀冰的工作量也大幅減輕，面對冰災心里就有底氣了。”

　　四統(tǒng)一

　　構建具有南網特色的覆冰監(jiān)測體系

　　覆冰系統(tǒng)建立初期，覆冰監(jiān)測裝置在線率較低，只有30%左右，嚴重影響了覆冰監(jiān)測可靠性。同時，由于覆冰計算模型、數據傳輸方式等方面未統(tǒng)一，制約了覆冰監(jiān)測的整體效果。對此，南方電網公司針對監(jiān)測技術各環(huán)節(jié)進行了標準化工作，全面推進覆冰監(jiān)測體系建設。

　　“概括起來，就是四個統(tǒng)一，即統(tǒng)一覆冰監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)范、統(tǒng)一入網檢測、統(tǒng)一數據分析、統(tǒng)一監(jiān)測布點。”李昊表示，通過技術標準化系列工作，確保了監(jiān)測數據的統(tǒng)一管理和應用，為進一步推進覆冰在線監(jiān)測技術發(fā)展打下了基礎。

　　南方電網公司不斷深入覆冰計算模型研究，優(yōu)化直線塔覆冰計算模型，并在耐張塔導線覆冰計算模型方面有了巨大的突破，成功研發(fā)了可工程應用的耐張塔導線覆冰計算模型，解決了張塔導線覆冰厚度的監(jiān)測問題，使覆冰監(jiān)測技術實用性更強。

　　2013年，南方科研院建立了國內首個覆冰監(jiān)測裝置檢測實驗室，制定了以效能、成本和風險三大維度裝置運行質量評價體系，定期對裝置運行情況進行綜合評價，并針對覆冰監(jiān)測裝置開展常態(tài)化入網檢測和運行抽檢。近年來，南方電網公司覆冰監(jiān)測裝置數量在不斷增加的情況下，裝置運行質量也持續(xù)走高，可用率一直保持在99%以上，有效保障了監(jiān)測可靠性。

　　“西南地區(qū)微地形微氣象特征明顯，幾公里的距離，輸電線路覆冰情況可能就天差地別，因此覆冰監(jiān)測的布點非常關鍵，需布置在覆冰最嚴重的塔位才有效果。”公司生技部主管李成表示，覆冰監(jiān)測裝置的科學布點，也是覆冰監(jiān)測技術的關鍵。近年來，南方電網公司滾動繪制修編了30年一遇、50年一遇、100年一遇相對應的南方電網冰區(qū)分布圖，為更加科學有效的開展覆冰監(jiān)測裝置的布點提供了依據，重點在冰區(qū)分界點、抗冰薄弱點加密布點，公司覆冰監(jiān)測整體有效性穩(wěn)步提升。

　　再出發(fā)

　　開展重點項目攻關 進一步提升覆冰感知能力

　　目前，南方電網公司覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng)接入覆冰監(jiān)測裝置1130套，實現了中重冰區(qū)重要線路和西電東送主網架753條輸電線路冰情的實時監(jiān)測，有效支撐了“在線監(jiān)測為主，人工觀冰為輔”的覆冰感知體系的構建，在防冰抗冰工作中發(fā)揮的作用不容小覷。

　　今年春節(jié)期間，連續(xù)多輪冷空氣給南方區(qū)域帶來持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣。以覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的核心數據為支撐，南方電網公司提前發(fā)布預警，要求預警范圍內各單位開展24小時覆冰監(jiān)測值班，及時根據覆冰監(jiān)測冰情開展融除冰措施，實現公司主網設備“零跳閘、零受損”。

　　為進一步完善覆冰感知體系，南方電網公司大力推動覆冰預測技術研究，組織貴州電網公司、南網科研院聯(lián)合攻關，結合精確氣象數值預報、大數據融合和深度學習等前沿技術，實現了未來3天重點線路覆冰的準確預測，為精準開展融除冰提供有力的技術支撐。同時，通過研發(fā)AI覆冰監(jiān)測裝置，提高了攝像頭在冰凍雨雪天氣下的觀測可靠性。

　　接下來，南方電網公司將對覆冰中長期預測、微地形覆冰機理、配網和變電站覆冰監(jiān)測等技術難題開展重點項目攻關，進一步完善覆冰監(jiān)測預警系統(tǒng)，研發(fā)自動觀冰站，穩(wěn)步提升公司覆冰感知能力。（黃勇華、陳欽榮）