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，冰情變化非常快，至20日上午，線路覆冰已經(jīng)超過融冰設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，需要迅速處置。駐守現(xiàn)場的電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室融冰技術(shù)小隊立即響應(yīng)，組織開展融冰操作，采用自主研發(fā)的特高壓導(dǎo)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(zāi)減災(zāi)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(shù)小隊專業(yè)高效的應(yīng)急能力，也彰顯了相關(guān)技術(shù)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(zāi)減災(zāi)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(zāi)害多發(fā)。2008年冰災(zāi)，曾造成當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)歷史上最大的破壞。災(zāi)情深深震撼了陸佳政，他立志帶領(lǐng)團隊以科技創(chuàng)新迎戰(zhàn)冰害，讓電網(wǎng)在災(zāi)害面前能“挺直腰板”。

▲實驗室工作人員開展電網(wǎng)覆冰預(yù)測技術(shù)研究

“預(yù)測是防災(zāi)第一要務(wù)，融冰是防災(zāi)重要手段。”為了實現(xiàn)電網(wǎng)覆冰預(yù)測，實驗室成員一項項查找資料分析預(yù)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?fù)浞桨傅恼撟C，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(yù)測技術(shù)，研制出我國首套30米級微地形電網(wǎng)覆冰預(yù)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(yù)測的國家；發(fā)明低諧波大功率直流融冰技術(shù)，研制出固定式、移動式、配網(wǎng)電源式3個系列導(dǎo)線融冰裝置，1小時快速加熱融化上百公里導(dǎo)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(dǎo)線不停電地線融冰，保障了電網(wǎng)設(shè)備安全。

▲實驗室團隊開展電網(wǎng)設(shè)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(yù)測系統(tǒng)與融冰裝置在我國26省市電網(wǎng)廣泛應(yīng)用，被19個特高壓抗冰工程采用。據(jù)用戶反饋，該預(yù)測系統(tǒng)準(zhǔn)確預(yù)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(zāi)嚴(yán)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(shù)，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(yīng)對了本輪雨雪冰凍，用電無感”。

直面火災(zāi)，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(fēng)險，線路運維單位緊急向電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)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(fù)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(shè)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(guān)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?fù)錅缁馂?zāi)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(fù)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(xì)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常現(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(xì)，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(fù)燃滅火劑。

團隊采用該滅火技術(shù)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(yán)重的伏旱，團隊輾轉(zhuǎn)省內(nèi)10余個市（州），應(yīng)用直升機滅火技術(shù)高效撲滅線路附近山火50余起，協(xié)助撲滅森林火災(zāi)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(zāi)減災(zāi)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。“防災(zāi)實驗室的防雷絕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(shù)人員研發(fā)防雷絕緣子材料

雷電災(zāi)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(dǎo)線和起絕緣作用的重要部件——絕緣子被擊穿閃絡(luò)，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(zāi)害。10千伏線路遭到雷擊還可能造成帶電導(dǎo)線斷線墜地，引發(fā)人身觸電傷亡，嚴(yán)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(jié)構(gòu)，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(yīng)用超百萬支，應(yīng)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(shù)人員開展防雷絕緣子高電壓試驗

在電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室門前，“創(chuàng)新降災(zāi)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(zhuǎn)化中心——電網(wǎng)防災(zāi)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(guān)，后者代表服務(wù)保供電，兩者相得益彰，正是電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)全國重點實驗室攻克防災(zāi)減災(zāi)難題不變的初心。

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進，電網(wǎng)高質(zhì)量可靠供電和儲能、風(fēng)電、光伏等新能源防災(zāi)需求為技術(shù)創(chuàng)新提出了新的、更高的要求。電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)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(zāi)安全方面繼續(xù)攻堅克難，突破了風(fēng)機除冰、儲能鋰電池高效滅火防復(fù)燃等技術(shù)。團隊先后獲得國家科技進步獎一等獎、國家技術(shù)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(quán)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(zāi)產(chǎn)業(yè)園，防災(zāi)成果在31省市廣泛推廣，年推廣已達20億元，專利轉(zhuǎn)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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