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强化电网抗冰能力,保障迎峰度冬电力供应

2022-12-02 08:55:00 中国能源网

11月下旬,两年来强度最大的一次寒潮天气自北向南影响我国大部及浙江全境。浙江省位于东部沿海,冬季极端最低气温可达-2.2~-17.4摄氏度,中北部处于贵州-湖南-江西-浙江冻雨带末端,易出现冻雨、覆冰灾害。2008年、2013年和2019年发生了3次较为严重的冰灾,输电线路杆塔、导线覆冰过厚导致倒塔、杆塔受损、断线,引发电力供应中断,造成了较为严重的损失。面对覆冰灾害,电网抗冰在预警手段、监测手段、覆冰干预方面存在诸多挑战。

一是预警手段不足,难以准确预警电网覆冰厚度。浙江电网输电线路犹如血管脉络分布于全省,输电大动脉往往建设于人烟稀少的山区,气象部门监测点位较少。当寒潮来临,依据气象部门监测数据推算的覆冰厚度存在偏差。

二是监测手段不足,难以快速实现线路覆冰态势感知。覆冰多发生于高海拔山区。冬季覆冰时道路结冰,电网公司人员需要冒着极大的危险开展线路巡视。然而覆冰时常伴随大雾,巡视人员难以看清线路、铁塔覆冰情况。同时视频、图像监测装置镜头被冰雪覆盖,影响远程巡视开展。此外观测冰厚无法反映线路断线风险,以上因素导致了线路覆冰状态无法准确快速获取。

 

图1 国网绍兴供电公司输电运检党支部红船党员服务队现场巡视

三是地线覆冰干预能力不足,难以及时阻断覆冰增长。前期省内已具备220千伏及以上线路导线融冰能力,但是线路地线存在接地设计,无法应用传统手段开展融冰。由于没有负荷电流的加热作用,其覆冰厚度较导线更厚,易引发地线断线、塔头受损故障。

为解决上述难题,近年来国网浙江电力在覆冰预测模型、覆冰状态感知、地线融冰三个方面开展了针对性工作。

加强输电线路冰情预测。通过电网监测数据构建覆冰模型,提升线路覆冰厚度预测精准程度。将沿电网线路布置的分布式气象监测数据用于输电线路覆冰厚度预测,更能反映实际线路杆塔气象与微地形环境,提升了电网覆冰厚度预测精度。

图2 国网浙江电科院开展覆冰预警

准确感知覆冰状态。采用拉力及自加热图像手段开展组合监测,实现恶劣天气下线路与杆塔承受能力实时感知。采用在导线上安装带镜头加热功能的图像监测设备,确保能够在低温环境中实现装置附近导线覆冰的观测。采用拉力监测装置配合线路空间角度的感知获得线路覆冰厚度,实现设备结构受损风险判断。

图3 雾天覆冰监测效果

主动开展线路融冰。通过架空地线改造实现输电线路主动融冰,持续实施易覆冰区段线路的地线绝缘化改造,结合固定式融冰装置或移动融冰车,利用导地线串联实现地线、导线的联合融冰。2021年12月,国网浙江电力开展了国内首次超高压架空线路导地线联合融冰演练。

图4 地线融冰示意

上述三方面工作逐步增强了浙江电网的抗冰能力,2008年、2013年、2019年三次冰灾,省内主网架线路跳闸次数从59条次降低至24条次、8条次,2022年1月至2月,浙江全省范围遭受了持续性的低温雨雪天气,湖州、杭州、绍兴、宁波、丽水均出现了严重覆冰,在不利气象条件下浙江电网实现主网架线路0跳闸,切实保障了全省电力供应。

目前基于拉力的覆冰监测装置、具备加热功能的图像监测装置已广泛应用于浙江省内输电线路。地线融冰技术正在向更高电压等级扩展,后续将应用于特高压直流线路。

浙江电网抗冰能力的提升,有力保障了全省电能供应,为全省社会经济发展注入源源不断的动力,也为全省电网应对本次寒潮影响提供坚实保障。此外寒潮天气时常发生在春节假期,电网抗冰能力的提升也保障了人民能够安享和谐的假期。

未来,国网浙江电力将在覆冰图像监测的智能化、更高电压等级的地线融冰技术研发等方面进一步开展技术创新,持续提升线路覆冰监测智能化水平和工作效率,提升地线融冰的覆盖面和工作效率,为电网迎峰度冬保驾护航。




责任编辑: 李颖

标签: 电网 抗冰能力