创新引领未来
——省电科院以科技创新支撑电网发展侧记

2015-05-15 16:02代小龙滕国杰
河南电力 2015年7期
关键词:混联交直流舞动

_代小龙 _滕国杰

位于新密尖山的真型试验线路

成功研发天然酯(植物)绝缘油并投入生产,打破国外企业的垄断;开展电动汽车动力电池的梯次利用,实现良好经济、环境效益……很多时候,当我们看到这些“高大上”的技术创新时,都以为它们离我们很远,其实它们就诞生在我们身边,是省电力公司电力科学研究院的成果。

创新是企业的核心竞争力。多年来,作为省电力公司的科技支撑单位,省电科院积极践行“创新强企”理念,始终坚持在新兴领域持续创新突破,不断改变电网传统的工作方式,支撑河南电网在坚强智能电网时代安全稳定运行,引领公司和电网不断走向未来。

敢为人先,守护大电网安全

“一年多来,河南电网保持安全稳定运行,特高压交直流混联电网运行风险综合防控体系建设与实践功不可没。”在今年的一次媒体采访中,省公司总经理侯清国如是说。

对于全省很多用电客户来说,过去一年用电和往常并没有什么不同,但作为河南电网运行的掌控者,公司面临的挑战却前所未有。因为2014年1月27日±800千伏天中特高压直流输电工程投运后,省网正式成为全国首个出现特高压交直流混联的省级电网,其运行机理发生的深层次变化对电网的安全运行和风险防控提出了更高要求。

“研究分析表明,省网几乎全部的500千伏交直流线路,以及郑州、开商、焦新等直流近区约60%的220千伏线路,单相、三相故障均可能导致天中直流换相失败,严重情况下可能诱发直流闭锁,造成网内大量功率缺失。”省电科院副总工程师、电网技术中心主任余晓鹏说。

为保证复杂条件下电网安全稳定运行和电力的平稳有序供应,必须建立健全完备的稳控系统和负荷控制方案,以面对大量的电力缺失事故发生。由于无经验可借鉴,公司科研管理人员必须敢为人先,挑起这副担子。

伴随着天中工程建设步伐,“特高压交直流混联电网运行风险综合防控体系建设与实践”项目研究应声而动。公司强化部门协同配合,全面梳理电力流供应链上电源、电网、负荷各环节风险,扎实开展网格化的全面风险管理,建设实施了基于供应链协同管理方法的三维网格化风险综合防控体系。

一年多的实践证明,特高压交直流混联电网运行风险综合防控体系的建设实施,不仅使特高压交直流混联条件下的电网运行风险得到了有效管控,而且大幅提升了河南电网电力交换、水火互济、节能输电的能力,使河南的能源优化配置向科学化迈出了关键一步。

勇攀高峰,攻克全国性难题

很多人不会想到,作为一个省级电网公司,公司会在全国线路覆冰舞动治理领域拥有首屈一指的权威地位。

“这其实与我省电网的实际密切相关。”省电科院院长助理李清说。据他介绍,输电线路舞动危害严重,极易造成大面积停电。截至目前,我国共发生输电线路舞动事件或事故1000多条次,造成经济损失数百亿元。而我省正是全国线路覆冰舞动最频繁的省份之一。

为解决电网舞动问题,省公司组织顶尖科技团队,十几年如一日攻坚研究,完成了十几个科研项目。公司在线路舞动治理方面取得的成效也引起了国家电网公司的关注,2010年3月,国家电网公司下发文件,将公司研究和推荐的防舞动相间间隔棒作为舞动治理的第一优选方案在全国范围内进行推广应用。

电网发展,科技创新也从不止步。尽管在防舞动治理领域取得了一定成绩,但为了更好地了解线路舞动运行机理,2010年8月,公司建成全国首个真型输电线路,并配套建立了监测站、在线监测系统、自主研发的试验设备,成立了尖山真型输电线路综合实验技术实验室。

和世界大多数真型防舞动输电实验场所设置在平原地区不同,尖山实验室所在地尖山属于复杂的山区地貌,其山口多、高差大的特点,让实验人员得到了复杂地形条件下的科研试验数据。

借助得天独厚的试验条件,省电科院科研人员取得了累累硕果:完成输电杆塔舞动损伤机理及其破坏模式研究,提出用于提升输电杆塔抗舞放松性能的联接形式及施工方法,并成功应用于天中直流、皖电东送等特高压工程;提出交流架空线路抗风偏绝缘拉索,解决了风偏引起的500千伏线路跳闸问题;与中国电科院等单位合作研究的“输电线路覆冰舞动防治关键技术与应用”成果获得国家电网公司科技进步一等奖……

一个个防舞科技成果为河南电网安全稳定运行提供了安全支撑,也树立起了公司在防舞动领域的领先地位。目前,在我省特高压电网建设快速推进的大背景下,针对特高压线路的防舞研究正在成为省电科院科研人员关注的新焦点。

与时俱进,引领智慧发展

当前,人们越来越明显地感受到网络技术给生活带来的变化。在这股强大的“互联网+”浪潮下,省电科院也及早开展了“大数据”研究,用现代技术改变公司传统的工作方式,引领电网智慧发展。

随着电网规模不断扩大,天气对我省电网的影响越来越大。为了最大限度地降低恶劣天气对电网造成的影响,省电科院加强了相关预警平台的建设。2013年7月,“河南电力气象夏季强对流子系统”投运,该系统利用河南省气象局多普勒雷达站传输的实时回波,采用三维拼图、第五回波筛查等国内气象领域前沿技术,将气象信息与电网GIS信息有效融合,实现了河南电网未来1小时、1平方公里范围内强对流气象因素的有效预警。截至目前,该系统已累计发送预警短信2万多条,成功预警两次全省大面积强对流天气。

“譬如2014年7月29日,当日15时58分至21时49分,河南电网遭受恶劣天气影响,共发生7次输电线路跳闸事件,涉及6条线路,事前我们对这次强对流过程的范围和强度做了准确预警。”该系统研究团队成员李哲说。

配电网点多面广,由于缺乏有效的监控手段,一般处于“盲调”的局面。针对这种情况,省电科院研究人员通过研究多年来的气象数据和10千伏馈线负载之间的关联关系,通过“大数据”分析总结不同馈线随季节和昼夜变化的规律,构建科学的馈线负荷预测系统,实现对未来三天馈线负荷的有效预测。

去年迎峰度夏期间,公司利用该系统对配电线路及配变的重过载、配变三相不平衡等情况进行预警跟踪,共发布配变重过载预警信息7902条,配电线路重过载预警信息102条。

通过“大数据”进行山火预警、分析电网故障成因、为智慧城市建设提供电力数据支撑……如今,省电科院科研人员正通过科技创新,不断提高供电可靠性,相信在不久的将来,他们将给人们带来全新的用电体验。

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