“中国天眼”(500米口径球面射电望远镜)名扬天下,贵(gui)州“冰眼”却鲜为人知。在贵(gui)州省六盘水市的梅花山上,一座高200米的气象塔直插云霄,它就是被称为“冰眼”的全球最高永固(gu)气象塔。每到冬(dong)季(ji),气象塔就“目不转睛”地开始观测,为电网防(fang)冰减灾提供关键参考数据。
“从全世界范(fan)围看,输电线路覆冰仍然是一大难题。”南(nan)方(fang)电网防(fang)冰减灾联合实验室主任曾华(hua)荣3月23日接受科技日报记(ji)者采访时说,攻克电网防(fang)冰难题,“冰眼”功不可没。
从“抗冰”向(xiang)“防(fang)冰”转变
由(you)于地理条件特殊,每年冬(dong)季(ji),贵(gui)州的雪凝天气常(chang)常(chang)引发输电线路的覆冰问题。当输电线路覆冰达(da)到一定厚度,如不及(ji)时清除就会(hui)造成断(duan)线、倒塔等事故,影响电力正常(chang)供应。
一次极端雪凝灾害(hai),曾让贵(gui)州77%的电力杆塔线路受损、83%的变电站停运。如何确保(bao)极端天气下电网的安全稳定运行,成为南(nan)方(fang)电网企业(si)关注的重大课题。
曾华(hua)荣说,梅花山地处(chu)“贵(gui)州屋脊”,海拔超2500米,低(di)温(wen)冰冻天气持续时间较长,开展电网输变电设备防(fang)冰试验具有得天独厚的优势。
看得见、测得准,是解(jie)决输电线路覆冰难题的第一步。
作为南(nan)方(fang)电网防(fang)冰减灾联合实验室梅花山基地的标志性(xing)“冰器”,永固(gu)气象塔五层平台中,每一层都安装了数百个(ge)不同类型的传感器。这些传感器就像一双双眼睛,盯紧(jin)了每一个(ge)与气象变化和输电线路运行有关的细节,为覆冰灾害(hai)预(yu)测预(yu)报、融除冰处(chu)理和电网设备材料防(fang)冰性(xing)能研究,提供了源源不断(duan)的科学数据支撑。
“基于‘冰眼’,大家在贵(gui)州建立起876套覆冰监(jian)测系统,实现了贵(gui)州输电线路未来3天覆冰预(yu)报,覆冰预(yu)测准确率达(da)92%以上。”曾华(hua)荣说,“现在,覆冰监(jian)测不仅‘看得见’,还‘看得清’‘看得远’,让电网防(fang)冰抗灾实现了从‘被动抗冰’向(xiang)‘主动防(fang)冰’的转变。”
运行至(zhi)今(jin),“冰眼”积累的数千万(wan)条数据,填补了国内(nei)沿高层分布(bu)的全要素气象数据空缺。
从“防(fang)冰”向(xiang)“融冰”跨越
梅花山基地是一个(ge)绝佳(jia)的电网防(fang)冰减灾试验场,“十八般(ban)冰器”,样样俱全。
除了“冰眼”之(zhi)外,6000安培大电流发生器、750千伏交流试验电源等大型设备的进驻,让梅花山基地具备了开展覆冰设备工频(pin)电压特性(xing)、交直流特性(xing)、电弧闪(shan)络细节观测等综合试验能力。
电网抵御雪凝灾害(hai)的关键,不仅在于“防(fang)”,更在于“破”。
借助“冰眼”和梅花山基地的千万(wan)次试验,在国家科技支撑计(ji)划、南(nan)方(fang)电网重大科技专项等项目支撑下,南(nan)方(fang)电网贵(gui)州电网企业(si)联合多家单位历经十余年持续攻关,实现了从“防(fang)冰”向(xiang)“融冰”的跨越。
南(nan)方(fang)电网贵(gui)州电科院成功研制了世界首台晶闸管直流融冰装置和世界首台全国产智(zhi)能融冰装置,取得了融冰技术(shu)的重大突破,研究成果(guo)相继在贵(gui)州、云南(nan)等地大规模(mo)推广应用(yong),占全国易覆冰区70%。
电流精准可控直流融冰技术(shu)及(ji)系列装置,解(jie)决了传统融冰电流不可控的难题,成为直流融冰装置的标准型式;线和光纤复合地线融冰方(fang)法(fa)与导地线连接技术(shu),满足冬(dong)季(ji)融冰、夏季(ji)防(fang)雷和可靠通(tong)信的多重技术(shu)要求,解(jie)决了地线和光纤复合地线无法(fa)实施融冰的技术(shu)难题……盘点起这些年的技术(shu)成果(guo),贵(gui)州电科院高压技术(shu)研究中心副总经理杨旗如数家珍。
杨旗说,这些成果(guo)不仅有效应对了多轮寒潮(chao)侵袭,守护了贵(gui)州5.5万(wan)公里(li)输电“生命线”,为西电东送、东数西算等国家战略的实施提供了坚强电力保(bao)障,也为全国其他地区的防(fang)冰减灾工作提供了宝贵(gui)经验。(记(ji)者 何星辉)