云貴高原的風(fēng)、光和水，點亮了粵港澳大灣區(qū)的璀璨燈火。作為西電東送的重要節(jié)點，每年由貴州過境和送出的電量，保障了廣東省超過五分之一的用電需求。然而山高路陡，每年的冰雪凝凍天氣對貴州而言都是一次“大考”。曾華榮，作為貴州電科院的技術(shù)總監(jiān)，正是“趕考”破冰的代表之一?！拔业膲粝胧谴蛟旄悄艿碾娋W(wǎng)，寒潮時自動除冰，不需要人到現(xiàn)場，也不需要線路停電?！边@是曾華榮的夢想，也是每個戰(zhàn)斗在破冰攻堅崗位一線人員的夢想。
· 24小時內(nèi)覆冰預(yù)測準(zhǔn)確率達90%以上
· 一鍵順控倒閘操作時間從平均8小時降低至15分鐘以內(nèi)
· 打造南方電網(wǎng)規(guī)模最大、技術(shù)最強的高海拔自然覆冰預(yù)試重點示范基地、實驗基地——南方電網(wǎng)防冰減災(zāi)聯(lián)合實驗室(梅花山基地)
智破“觀冰”關(guān) 從“看得見”到“測得準(zhǔn)”
2008年，南方地區(qū)遭遇大范圍低溫雨雪冰凍災(zāi)害，導(dǎo)線最大覆冰厚度超過10厘米。轟然倒塌的鐵塔、結(jié)冰斷裂的線路、徒手敲冰的搶修人員……這些場景在曾華榮的腦海里揮之不去。
當(dāng)時，電網(wǎng)企業(yè)對覆冰的觀測僅限于人工觀冰，環(huán)境惡劣，安全風(fēng)險高，難以持續(xù)掌握冰情。有一雙看得見“冰情”的眼睛，實時監(jiān)控冰情變化的感知系統(tǒng)，成為破冰的第一“考”。南網(wǎng)科研院生產(chǎn)技術(shù)支持中心副主任李昊說：“首先要解決的問題，就是如何選擇覆冰監(jiān)測技術(shù)路線。”
經(jīng)過反復(fù)論證，南方電網(wǎng)公司技術(shù)團隊通過對不同技術(shù)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(shù)路線。2009年底，南方電網(wǎng)公司第一套覆冰監(jiān)測系統(tǒng)在貴州投入試運行，讓冰情從此“看得見”。緊接著，適應(yīng)于冰雪工作的第二代帶有防冰凍功能的覆冰監(jiān)測系統(tǒng)誕生，實現(xiàn)了從“看得見”到“看得清”的進步。
不止于此，要實現(xiàn)智能除冰，這雙“眼睛”需要更精確的數(shù)據(jù)、更智慧的運維支撐?！暗谌脖O(jiān)測系統(tǒng)增加了基于氣象觀測信息和微地理環(huán)境特征的預(yù)測算法模型，能夠預(yù)報貴州全省未來三天內(nèi)的覆冰情況?！辟F州電科院高壓設(shè)備技術(shù)研究中心副總經(jīng)理楊旗介紹，這一代覆冰監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通過帶有防凍功能的攝像頭、拉力傳感器、氣象傳感器等元件，結(jié)合精確算法模型，24小時內(nèi)覆冰預(yù)測準(zhǔn)確率能達到90%以上。
走進貴州電網(wǎng)生產(chǎn)指揮中心，62塊光字屏一字排開。這是貴州電網(wǎng)公司開發(fā)的“防冰主線”長廊，每塊屏幕對應(yīng)一項與防冰抗冰直接相關(guān)的指標(biāo)，一旦這些指標(biāo)出現(xiàn)異常，便自動有聲光提示告警。
“寒潮影響地區(qū)預(yù)警：本年度冬季寒潮與冰凍主要影響地區(qū)為畢節(jié)大部(威寧、大方)、六盤水北部、貴陽東部(開陽)、銅仁東部(萬山)?！敝蛋嗳藛T記錄下光字屏彈出的告警信息，半小時后，一份關(guān)于今年防冰抗冰的詳盡通報便出現(xiàn)在安全生產(chǎn)早會上。
“現(xiàn)在不用忙于切換頁面，逐行尋找異常數(shù)據(jù)。哪個地方有告警，我們就能馬上響應(yīng)，開展行動。以前‘坐著等’，現(xiàn)在‘跑著看’，以前我們等數(shù)據(jù)，現(xiàn)在數(shù)據(jù)來找人！”貴州電網(wǎng)生產(chǎn)指揮中心防災(zāi)減災(zāi)及評價分析專責(zé)吳建蓉說。
自2009年覆冰監(jiān)測技術(shù)首次應(yīng)用，再到2016年結(jié)合冰區(qū)分布圖統(tǒng)一監(jiān)測布點，歷經(jīng)數(shù)年實踐探索，南方電網(wǎng)公司已構(gòu)建了一套成熟的“在線監(jiān)測為主，人工觀冰為輔”的覆冰感知體系，防冰監(jiān)測感知能力達到國際領(lǐng)先水平。
勇闖“融冰”關(guān) 從“手動敲冰”到“一鍵順控”
面對大范圍低溫雨雪冰凍災(zāi)害，手動敲冰已非答題之道，直流融冰成了新的解題方法。直流融冰，即應(yīng)用直流電給輸電線路通上大電流，線路有了“加熱器”，覆冰便能自動脫落，相比交流融冰具有設(shè)備容量小、覆蓋線路范圍廣、對電網(wǎng)影響更小的特點。
看似簡單的原理，在當(dāng)年卻是無人踏足之境。
2008年，由南方電網(wǎng)公司特級專業(yè)技術(shù)專家傅闖掛帥的“南方電網(wǎng)直流融冰裝置樣機研制”項目啟動。如何確定線路最佳融冰溫度？如何保證斷電融冰時線路的安全性？“這些問題均無前人經(jīng)驗可借鑒，只能摸著石頭過河，溫度靠自己試出來，操作靠自己算出來。”當(dāng)時參與項目的曾華榮說。
2008年10月，南方電網(wǎng)公司首套60兆瓦固定式直流融冰裝置在貴州電網(wǎng)500千伏福泉變電站試驗成功，這也是世界首套大容量晶閘管直流融冰裝置。在2011年長達21天的冰災(zāi)中，這一裝置經(jīng)受住了考驗?！敖?0年一遇的災(zāi)害程度，我們守住了‘不倒鐵塔、縣城不停電、不停重要用戶’的三條底線?！痹A榮說。
如何讓融冰裝置更智能，將人解放出來？這也是曾華榮團隊日夜思索的問題。吸取當(dāng)時各地的先進經(jīng)驗，“融冰工作態(tài)”、智能換相、一鍵順控等思路在討論中被不斷提出，描摹出了新一代智能融冰裝置及其系統(tǒng)的輪廓。
2024年，貴州電網(wǎng)220千伏開懷變電站直流融冰工作效率提升示范工程試驗調(diào)試成功，率先實現(xiàn)了輸電線路融冰倒閘操作的跨站一鍵順控，研制了世界首臺基于全國產(chǎn)IGCT元器件的全控電流源智能融冰裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置智能啟停，自動升流進行融冰，智能識別線路脫冰并自動換相操作。
“以前我們的融冰環(huán)節(jié)離不開人工接線、現(xiàn)場確認、手動換相，環(huán)節(jié)多、工序復(fù)雜，融冰過程長達十幾個小時。升級后，不再需要手動接線和人工倒閘了。線路到達融冰要求便可一鍵順控，倒閘操作時間從人工時期的平均8小時降低至15分鐘以內(nèi)。”貴州電網(wǎng)公司凱里供電局變電所試驗專責(zé)孫明敏介紹。
“共享”“治冰”
從“試驗場”到“開放平臺”
第三代智能覆冰監(jiān)測系統(tǒng)和智能融冰系統(tǒng)的應(yīng)用，讓智能除冰變得可行。但與曾華榮期待的無人值守、無需停電的“自動除冰”仍有差距，“趕考”仍在繼續(xù)。
貴州六盤水，海拔2800米的梅花山頂，一年中平均超過90天被冰雪覆蓋，南方電網(wǎng)公司規(guī)模最大、技術(shù)最強的高海拔自然覆冰預(yù)試重點示范基地以及實驗基地——南方電網(wǎng)防冰減災(zāi)聯(lián)合實驗室(梅花山基地)便坐落于此。得天獨厚的氣象和地理條件讓這里成為各項防冰抗冰技術(shù)的試驗場?！斑@里的研究成果保障了貴州電網(wǎng)5.5萬公里輸電線路‘大動脈’的安全?！痹A榮說。
防冰抗冰不是一家企業(yè)的事情，需要業(yè)界、學(xué)界合力研究，共同攻堅。要真正實現(xiàn)“治冰”，探索開放共享的科研平臺，讓利于科研的創(chuàng)新要素充分涌流至關(guān)重要。曾華榮說：“梅花山站不僅是服務(wù)于南方電網(wǎng)公司內(nèi)部的平臺，更是凝凍災(zāi)害下，為國家基礎(chǔ)設(shè)施安全發(fā)揮重要科研支撐的開放性平臺?！?/p>
曾華榮所說的“梅花山站”，即梅花山凝凍氣候災(zāi)害與裝備安全貴州省野外科學(xué)觀測研究站。在梅花山站二期試驗場，一座200米的鐵塔高聳入云，這是目前所知全球最高的永固氣象塔，自2023年11月驗收以來，持續(xù)積累的不同高度層風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、積冰厚度等數(shù)據(jù)即達5000萬條次。僅2023年歲末年初冰期，就吸引來自清華大學(xué)、華南理工大學(xué)等各地高校、科研院所40多位科研人員在此開展各類觀測與技術(shù)研究。
2008年至今，曾華榮“赴冰趕考”已有十六載。在南方電網(wǎng)公司，無數(shù)像他一樣的破冰者以迎難而上的決心、迎風(fēng)前行的背影構(gòu)筑了一條“破冰”之路。從被動到主動，從人工到智能，從技術(shù)策源到合力共治，南方電網(wǎng)公司形成了“看得見、除得掉、防得住”科學(xué)的立體化防冰抗冰體系，技術(shù)裝備不斷迭代升級，防冰抗冰工作更加簡潔高效。
這是一場永不完結(jié)的考試，是永不停歇的戰(zhàn)斗，更是不斷求索的尋夢之旅，樁樁件件見證的皆是一顆顆守護萬家燈火的初心。
采訪結(jié)束時，曾華榮向記者興奮地揚了揚他的手機，那是他的徒弟鐘堯發(fā)來的信息。鐘堯來自貴州電科院高壓設(shè)備技術(shù)研究中心，他的信息顯示：“融冰倒閘操作‘雙向’順控現(xiàn)場調(diào)試成功，線路運行轉(zhuǎn)融冰工作態(tài)僅9分36秒?！痹A榮嘴角的弧度難以抑制地上揚，“又是新突破??！我們的事業(yè)后繼有人了……”
南網(wǎng)報記者 張玲 通訊員 潘聰 胡春
