2024年1月18日，受寒潮天氣影響，湖南益陽突降凍雨。±800千伏特高壓賓金線上的覆冰悄無聲息增長起來。由于線路經(jīng)過典型微地形區(qū)域，冰情變化非?？?，至20日上午，線路覆冰已經(jīng)超過融冰設計標準，需要迅速處置。駐守現(xiàn)場的電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室融冰技術小隊立即響應，組織開展融冰操作，采用自主研發(fā)的特高壓導線不停電地線融冰裝置，融冰作業(yè)60多分鐘，30毫米厚的地線覆冰全部融脫。 電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室近景 此次成功處置賓金線覆冰危機，展現(xiàn)出融冰技術小隊專業(yè)高效的應急能力，也彰顯了相關技術裝備的強大實力。而這些令人贊嘆的成果并非一蹴而就，在這背后，是無數(shù)科研人員的日夜付出與不懈探索。 勇斗冰害，敢啃“硬骨頭” 養(yǎng)兵千日用兵一時，亮眼成績的取得，離不開電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室主任陸佳政及其所在團隊的多年科研攻堅。 因地形和氣候原因，湖南冬季雨雪冰凍災害多發(fā)。2008年冰災，曾造成當?shù)仉娋W(wǎng)歷史上最大的破壞。災情深深震撼了陸佳政，他立志帶領團隊以科技創(chuàng)新迎戰(zhàn)冰害，讓電網(wǎng)在災害面前能“挺直腰板”。 實驗室工作人員開展電網(wǎng)覆冰預測技術研究。 “預測是防災第一要務，融冰是防災重要手段?！睘榱藢崿F(xiàn)電網(wǎng)覆冰預測，實驗室成員一項項查找資料分析預測因子、連續(xù)多年開展冬季野外探測試驗和模擬實驗，也曾為了解決傳統(tǒng)的SVC型直流融冰裝置三相晶閘管整流諧波高的問題，先后進行了10余種拓撲方案的論證，仿真計算報告長達幾千頁…… 在這樣的努力下，他們率先攻克了電網(wǎng)覆冰預測技術，研制出我國首套30米級微地形電網(wǎng)覆冰預測系統(tǒng)，覆蓋全國，使我國成為世界上唯一能開展微地形電網(wǎng)覆冰預測的國家；發(fā)明低諧波大功率直流融冰技術，研制出固定式、移動式、配網(wǎng)電源式3個系列導線融冰裝置，1小時快速加熱融化上百公里導線覆冰，比世界先進的加拿大融冰裝置諧波下降62%，占地僅四分之一，造價僅三分之一；2023年春節(jié)期間，實驗室團隊在±800千伏賓金線湖南益陽段完成首次特高壓線路導線不停電地線融冰，保障了電網(wǎng)設備安全。 實驗室團隊開展電網(wǎng)設備覆冰機理模擬試驗。 經(jīng)過多年的努力，實驗室研發(fā)的覆冰預測系統(tǒng)與融冰裝置在我國26省市電網(wǎng)廣泛應用，被19個特高壓抗冰工程采用。據(jù)用戶反饋，該預測系統(tǒng)準確預測2008年后歷次電網(wǎng)覆冰過程，現(xiàn)場直流融冰成功率100%。 2024年初，湖南電網(wǎng)冰災嚴重程度僅次于2008年，但這次依靠實驗室研發(fā)的電網(wǎng)防冰技術，湖南電網(wǎng)融冰線路未發(fā)生一起倒塔事故，電網(wǎng)損失僅為2008年的1.2%，被評價“積極應對了本輪雨雪冰凍，用電無感”。 直面火災，護網(wǎng)更安全 2025年4月3日，湖南省郴州市北湖區(qū)發(fā)生山火，過火面積超過60畝，一度蔓延至±500千伏江城直流附近，危及重要線路安全運行。眼見火勢有失控風險，線路運維單位緊急向電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室求援。實驗室立即組織直升機實施空中滅火。直升機搭載自主研發(fā)的高效防復燃滅火劑和機載滅火裝備，在火場上空連續(xù)撲救數(shù)小時，成功撲滅了山火，保護了電力設備和森林資源。 輸電線路難免經(jīng)過山區(qū)林地，受到山火威脅，及時撲救輸電線路附近山火非常關鍵。為了保證安全，停電滅火是消防常識。而特高壓等重要線路輸送功率大，難以停電滅火。有沒有在不停電條件下更加安全地撲滅火災的辦法？ 實驗室團隊利用直升機撲滅線路附近山火。 實驗室牽頭組建了電氣、材料等多專業(yè)融合課題組，搭建專門的山火試驗場，反復試驗百余次。團隊連續(xù)數(shù)年在春節(jié)、清明節(jié)等山火高發(fā)的節(jié)日駐守一線，分析問題。終于成功發(fā)現(xiàn)霧徑減小至400微米時細水霧絕緣比同長度水柱提升數(shù)十倍，比干燥空氣還高的反?，F(xiàn)象，率先采用原子光譜測量驗證水霧電場極化吸附電子提升絕緣的機理，即霧化越細，吸附越強，阻礙放電發(fā)展，絕緣顯著提升。研發(fā)出首套線路山火不停電滅火裝置和防復燃滅火劑。 團隊采用該滅火技術已不停電撲滅大量的危及線路運行的山火，并裝載在直升機上，成功撲滅輸電線路山火數(shù)百起。2022年夏秋季節(jié)，面對湖南省嚴重的伏旱，團隊輾轉省內(nèi)10余個市（州），應用直升機滅火技術高效撲滅線路附近山火50余起，協(xié)助撲滅森林火災8起，獲得多地政府來信感謝，被譽為“守護人民群眾生命財產(chǎn)安全和森林資源平安的最美逆行者”。 迎戰(zhàn)雷電，保供再提升 春季是雷電多發(fā)季節(jié)。5月4日，湖南永州剛剛經(jīng)歷了一輪強對流天氣。往年這種時候，雷擊造成的配電網(wǎng)故障會讓運維人員頭疼不已。由于本次雷雨前，采用了電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室研制的防雷絕緣子改造方案，統(tǒng)計顯示，此次永州地區(qū)配網(wǎng)雷擊故障大幅減少?！胺罏膶嶒炇业姆览捉^緣子幫我們解決了一個大問題啊。”國網(wǎng)湖南永州供電公司的配網(wǎng)運維人員贊嘆道。 實驗室技術人員研發(fā)防雷絕緣子材料。 雷電災害遍及全球，每年超過10億次。雷電擊中輸配電線路，過電壓極易造成輸配電線路上用來懸掛導線和起絕緣作用的重要部件——絕緣子被擊穿閃絡，進而引發(fā)電網(wǎng)故障。長期以來，雷擊是困擾電網(wǎng)安全運行最頻繁的自然災害。10千伏線路遭到雷擊還可能造成帶電導線斷線墜地，引發(fā)人身觸電傷亡，嚴重影響到電網(wǎng)安全與人民生命安全。團隊成員先后數(shù)十次深入現(xiàn)場勘查，提出了環(huán)形氧化鋅避雷器閥片與絕緣子串聯(lián)一體化結構，率先研制整支100千安大通流防雷絕緣子。防雷絕緣子廣泛應用超百萬支，應用的三千多條線路再未發(fā)生雷擊斷線造成的觸電傷亡，保障供電與維護社會安全意義重大。 實驗室技術人員開展防雷絕緣子高電壓試驗。 在電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室門前，“創(chuàng)新降災魔，溫暖滿人間”十個字十分醒目。與實驗室一條馬路之隔的成果轉化中心——電網(wǎng)防災產(chǎn)業(yè)園的廠房樓頂，“科技面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場”的紅色大字非常亮眼。這兩句話，前者代表科研攻難關，后者代表服務保供電，兩者相得益彰，正是電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室攻克防災減災難題不變的初心。 隨著新型電力系統(tǒng)建設的深入推進，電網(wǎng)高質量可靠供電和儲能、風電、光伏等新能源防災需求為技術創(chuàng)新提出了新的、更高的要求。電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室延續(xù)一直以來“面向國家重大需求”的創(chuàng)新方向，在新型電力系統(tǒng)防災安全方面繼續(xù)攻堅克難，突破了風機除冰、儲能鋰電池高效滅火防復燃等技術。團隊先后獲得國家科技進步獎一等獎、國家技術發(fā)明獎二等獎、中國專利金獎各1項，獲省部級一、二等獎30多項，出版專著5部，獲國際專利11項、授權國家發(fā)明專利400多項，發(fā)表SCI/EI論文200多篇。實驗室建成了我國首個電網(wǎng)防災產(chǎn)業(yè)園，防災成果在31省市廣泛推廣，年推廣已達20億元，專利轉讓費已超2億元，實現(xiàn)了科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的融合，以科技創(chuàng)新保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
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