梅花山上筑起“御冰堡垒” 南方电网科技护航冬季电网

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在中国南方,冬季覆冰是威胁电网安全的主要自然隐患之一。为应对这一挑战,南方电网在贵州省高海拔的梅花山区域设立了专业防冰研究机构,致力于通过科技手段提升电网抗冰能力。

该机构高级技术专家介绍,实验室重点针对云贵地区特有的静止锋气候造成的凝冻现象,建立了长期观测机制,并构建了综合卫星气象信息、输电线路状态与地面监测的立体化预警体系。目前其观测范围已覆盖贵州省内超过五万五千公里的重要输电通道。

贵州是中国凝冻灾害最频繁的省份之一,自上世纪六十年代以来已发生上百次较大范围的冰冻过程。为此,电网企业在海拔约两千五百米的梅花山顶部建设了这座实验室,占地约九十亩,设立了包括百米级覆冰观测塔、输变电设备覆冰试验区、配电网防冰技术测试区、新能源设备覆冰观测区、移动融冰装置校验区及联合气象观测场在内的六大功能区块。

梅花山地区属典型迎风坡气候,年均冻雨期长达三个月,独特的气象与地理条件使其成为开展防冰技术验证的理想场所。研究团队在此攻克了复杂地形与局部气候下覆冰监测与预测的技术难题,开发出多类覆冰监测设备与除冰装置。

实验室装备体系被研究人员形象地称为“御冰工具箱”,其中既包含可达±800千伏直流电压的大型测试系统,也涵盖百余种便携式覆冰测量仪器,能够支持从主干电网到配电网络的各种电压试验、耐候测试及冰雪期的观测需求。

在场区中,最引人注目的是一套由多根绕组柱体和大型均压顶棚构成的直流高压发生装置。技术人员指出,该设备可在±800千伏范围内灵活调节,模拟不同覆冰条件下直流线路与设备的运行状态,为工程设计提供关键数据支撑。

此外,场区内还设立了一座高达两百米的五层永久气象观测塔,每层均装有自动监测站,持续记录不同高度的风速、温度、湿度、气压及积冰厚度等数据,已积累数千万条气象资料。

该实验室取得多项创新成果,包括研制出全球首套基于国产IGCT器件的可控电流源智能融冰系统,突破了融冰智能反馈与识别技术;构建了覆盖多层级的电网覆冰实时监测网络;提出了基于感应取能及共振原理的移动地线除冰方法;建立了覆冰预测数学模型;并研发了抗凝冻影像监测技术。

自成立以来,该机构每年吸引国内十余所高校与研究单位的科研人员前来开展冬季试验,持续为电网冬季安全运行提供前沿技术支持。迄今已完成二十余项重要科研项目。

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