以特高壓為主干網(wǎng)架的大區(qū)域電網(wǎng)，是我國電能跨區(qū)域輸送的通道，也是提高新能源并網(wǎng)率、實現(xiàn)清潔能源消納的核心載體，更是實現(xiàn)我國碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的重要保障。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，由于大區(qū)域電網(wǎng)跨越地理氣候區(qū)復(fù)雜多變，因強降水、地質(zhì)災(zāi)害、風(fēng)振、強雷暴、臺風(fēng)、覆冰等極端條件造成60%以上的電網(wǎng)重大故障，嚴(yán)重影響經(jīng)濟社會生產(chǎn)生活，威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
近日，由中國電力科學(xué)研究院有限公司牽頭的國家重點研發(fā)計劃項目“極端條件下的大區(qū)域電網(wǎng)設(shè)施安全保障技術(shù)”順利通過項目綜合績效評價。歷時3年，15家優(yōu)勢單位組成“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)團隊，成功建立“成災(zāi)機理—監(jiān)測預(yù)警—風(fēng)險評估—韌性提升—應(yīng)急處置”的安全保障技術(shù)體系，為大區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供重要支撐。
“項目從電網(wǎng)極端氣象數(shù)值預(yù)報、山區(qū)輸電線路地質(zhì)災(zāi)害、大跨越導(dǎo)線微風(fēng)振動、變電站（換流站）抗震、接地網(wǎng)雷擊暫態(tài)地電位升及其危害的抑制、安全保障平臺等六個方面開展研究，綜合利用理論分析、數(shù)值仿真、模擬實驗、現(xiàn)場實測等技術(shù)手段，系統(tǒng)解決強降雨、地質(zhì)災(zāi)害、風(fēng)振、強地震、強雷暴、臺風(fēng)、覆冰等極端條件下電網(wǎng)復(fù)雜巨系統(tǒng)設(shè)施的安全風(fēng)險防控難題。”項目負(fù)責(zé)人中國電科院副總工程永鋒在接受采訪時表示，通過建立極端條件下大區(qū)域電網(wǎng)設(shè)施安全保障的理論體系、防護技術(shù)和安全保障平臺，顯著提升電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)能力，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。
據(jù)了解，2018年，中國電力科學(xué)研究院聯(lián)合中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、國網(wǎng)浙江省電力有限公司等14家單位，組成“產(chǎn)學(xué)研用”團隊，啟動國家重點研發(fā)計劃“公共安全風(fēng)險防控與應(yīng)急技術(shù)裝備”專項項目“極端條件下的大區(qū)域電網(wǎng)設(shè)施安全保障技術(shù)”，圍繞制約大區(qū)域電網(wǎng)設(shè)施安全穩(wěn)定運行的共性關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
據(jù)介紹，該項目從基礎(chǔ)理論層面，推動了電網(wǎng)設(shè)施成災(zāi)機理研究。在硬件裝置方面，研制了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的相關(guān)裝備，并在多個工程中實現(xiàn)了示范應(yīng)用，顯著提升了電網(wǎng)設(shè)施韌性。在軟件平臺方面，研發(fā)了相關(guān)分析軟件和安全保障平臺，推動了電網(wǎng)防災(zāi)技術(shù)由局域單風(fēng)險應(yīng)對向廣域多風(fēng)險防控的轉(zhuǎn)變。
目前，項目成果已經(jīng)在全國14個省28項工程中開展示范應(yīng)用，并在2020年2月環(huán)渤海地區(qū)大范圍覆冰舞動、2020年6月四川大規(guī)模“泥石流—堰塞湖—滑坡群”重大災(zāi)害、2021年“7·20”河南重大汛情等事件中，及時提供監(jiān)測預(yù)警服務(wù)和應(yīng)急處置支撐。
“我們既要面對500kV西堠門超大型大跨越工程（目前世界最高輸電塔 380m）防風(fēng)振難題，還要克服塔上強風(fēng)、晃動、恐高等物理和心理挑戰(zhàn)。”研發(fā)負(fù)責(zé)人中國電科院李丹煜博士提起扎根工程一線，最終建成世界最高輸電塔梯度風(fēng)場實測系統(tǒng)，自豪滿滿。
據(jù)李丹煜介紹，項目組通過積累沿海區(qū)域線路風(fēng)場及風(fēng)振數(shù)據(jù)，支撐舟山大跨越工程微風(fēng)振動風(fēng)險評估和2019年“利奇馬”、2020年“黑格比”、2021年“煙花”等超強臺風(fēng)及2021年江蘇“4·30”等強對流天氣的快速應(yīng)對。
值得一提的是，2020年2月14日至16日，正值新冠疫情形勢嚴(yán)峻，一場大范圍雨雪冰凍天氣襲擊了我國環(huán)渤海地區(qū)，團隊成員將個人安危拋之腦后，堅持返崗值守，提前48小時成功預(yù)警了電網(wǎng)的大范圍舞動事件，支撐了運維部門的提前部署和科學(xué)應(yīng)對，極大的降低災(zāi)害影響。
危難之處顯身手。2020年6月18日，四川發(fā)生大規(guī)模“泥石流-堰塞湖-滑坡群”重大災(zāi)害，嚴(yán)重威脅220kV丹金一二線多基桿塔的安全運行，研發(fā)骨干中國電科院趙斌濱博士“聞災(zāi)即動”，帶領(lǐng)團隊第一時間從北京飛赴災(zāi)害現(xiàn)場，采用“天-空-地”一體化立體監(jiān)測，開展災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測和風(fēng)險持續(xù)評估，為線路應(yīng)急處置和防治過渡提供了堅實支撐。
程永鋒表示，研發(fā)團隊將進(jìn)一步深化各項研究成果，持續(xù)開展成災(zāi)機理研究，不斷提升監(jiān)測預(yù)警能力，穩(wěn)步推進(jìn)新型防護措施的工程應(yīng)用，依據(jù)應(yīng)用效果持續(xù)開展迭代升級，為大區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供基礎(chǔ)支撐，為保障社會公共安全奠定堅實基礎(chǔ)。
