湖北电网创新应用智能除冰技术 科技赋能极寒天气电力保障

问题——寒潮来袭叠加地形与气象因素——输电线路覆冰快速发展——给安全稳定供电带来直接挑战。1月20日,随州牛脊山一带出现明显覆冰,±800千伏陕武线部分区段覆冰严重。作为跨区输电的重要通道,超高压线路一旦因覆冰引发舞动、断股甚至跳闸,可能对电网安全和电力保供产生连锁影响。当晚,咸宁地区部分区段导线同样被厚冰雪覆盖,风险点位增多,处置压力深入加大。 原因——覆冰是低温雨雪冰冻天气下输电设施的典型灾害形态,通常由气温接近冰点、持续降水以及风场作用共同促成。山区海拔与迎风坡条件容易形成“过冷水滴”导线上冻结,冰层在短时间内持续增厚。对高压、超高压线路而言,覆冰不仅增加导线和金具的机械荷载,还可能改变导线气动特性,诱发舞动与碰线。另外,通道环境复杂、道路湿滑结冰,抢修人员和设备抵达困难;传统人工上塔安装、拆除装置耗时较长、风险较高,难以满足快速处置、缩短风险暴露时间的要求。 影响——覆冰处置的关键是在确保人身安全的前提下,尽快消除隐患、降低线路停运概率。此次湖北多点位覆冰,既考验应急响应速度,也考验技术手段的适配性与协同水平。实践表明,在险峻地形、夜间低温和高空环境下,依赖人工作业风险更突出,效率也容易受人员数量和工序复杂度制约。电网是城市运行和产业链运转的重要基础设施,一旦输电通道发生故障,将对居民取暖、交通运行、医院和通信等关键负荷保障造成压力,防冰抗冰能力直接关系民生保障与经济运行的稳定性。 对策——针对覆冰风险,国网湖北电力以技术手段提升处置能力,形成“地面通行保障+空中机器人除冰+直流融冰”的组合方案,推动应急抢险由以人力为主转向装备集成与协同作业。在随州处置现场,履带式全地形装备在冰坡上稳定行进,保障人员和设备抵近作业点位;随后由飞行机器人执行除冰任务。机器人精准落在导线上,通过特制轮组夹持固定,启动“振动+切削”双模式:以高频振动松动冰层、旋转刀片剥离残冰,实现快速清除。现场人员介绍,相较以往需要多人登塔安装震动除冰装置、耗时较长的方式,此次作业在更精简的人员配置下完成,效率明显提升,也降低了高空作业风险。 在咸宁现场,移动直流融冰装置投入使用。该技术通过向输电导线施加低电压、大电流直流电,利用导线电阻发热使导线升温,促使冰层融化并自然脱落。运行过程中,导线升温后冰层出现崩解脱落现象,覆冰隐患得到快速化解。直流融冰适用于冰层较均匀、需要在短时间内整体消冰的场景,可与机器人机械除冰互补:前者侧重整体升温、快速融脱,后者侧重精准到位、定点清除,从而在不同地形、不同冰情条件下实现更合适的组合。 前景——随着极端天气事件增多、区域性强对流与寒潮过程更为频繁,电网防灾减灾能力建设需要由“单点装备”向“体系能力”升级。一上,应完善覆冰监测预警与线路状态感知,推动线监测、气象数据与运维巡检深度融合,实现风险点位提前锁定、作业策略提前生成;另一上,应推进除冰机器人、融冰装置等关键装备的标准化、模块化配置,形成跨区域机动支援能力,提高在山区、林区等复杂环境下的可达性和连续作业能力。同时,加强应急处置流程演练与人员培训,提升“装备—人员—指挥”协同效率,在保障安全的前提下,将处置时间进一步压缩到小时级甚至更短。

面对气候变化带来的极端天气挑战,电力企业需要持续推进技术创新与能力建设,才能更好保障能源供应安全稳定。国网湖北电力在覆冰防治中的实践表明,先进技术与应急管理协同发力,能够更高效地应对阶段性风险,也为后续体系化提升提供了经验。随着涉及的技术的推广应用与优化,我国电网在极端天气下的风险应对能力有望继续增强,为经济社会运行提供更可靠的能源支撑。