“智能電網動態防雷系統” 榮獲科學技術成就獎
10月8日舉行的第14屆國際防雷專題大會(SIPDA)上,國網江蘇省電力公司“智能電網動態防雷系統”科技成果榮獲“科學技術成就獎”。這是我國歷史上首次獲得該獎項,也是我國在國際雷電研究領域獲得的最高級別獎項。
“智能電網動態防雷系統”于今年5月24日在國網蘇州供電公司正式上線。在全球雷電防護研究和實踐領域,該系統首次系統地實現了適應于未來氣候變化的智能動態防雷模式,使雷電防護從傳統的“靜態被動模式”步入“智能動態模式”,在雷電防護研究和實踐領域具有劃時代的意義。
氣候變化,全球防雷新挑戰
雷電一直是危害電網安全、造成局部或較大范圍停電的重大自然因素。我國沿海地區一半以上的電網事故因雷電導致。傳統的,如避雷針、避雷線、避雷器、防浪涌設備等靜態措施可以使雷害最小化,但難以將其完全消除,這也是電力領域的一個世界性難題。
近年來,全球氣候變化明顯,極端天氣增多,雷電活動更加頻繁劇烈。據美國麻省理工學院等機構發布的研究結果,在可預見的未來10~20年,全球雷暴活動將大幅增加。而蘇州地處江蘇南部,區域內水網縱橫,又是每年受臺風影響較頻繁的地區。統計顯示,隨著暖濕空氣勢力逐漸增強,蘇州每年六、七、八月間的雷電天氣逐月增多,又恰與迎峰度夏重疊,在夏日用電高峰期,極易對電網造成沖擊和波動,給蘇州電網安全穩定運行帶來極大困擾。
勇于開拓,潛心探索新模式
目前常規的防雷模式,是通過保護系統某單個設備或部分,來確保整個電網的正常運行,其主要原理是將雷電的破壞性能量導入大地,或提高防護級別(絕緣強度)。這種模式主要側重設計安裝階段,保護目標為單個設備、部件或設施,如線路、變壓器、電子設備、變電站等,采用的是相對固定的防護措施,如架空避雷線、避雷針、SPD防浪涌設備等。
根據實際經驗及統計分析,單一的雷擊跳閘事故不一定會造成大范圍的停電,往往是一些其它因素的綜合疊加,例如某一開關的閉鎖、某一繼保裝置的異常,或系統某部分的重載狀態等造成事故范圍的擴大。而由于整個電網設備數以百萬計,在龐大的基數下,很難保證每個設備或原件始終處于最佳狀態。
雖然雷擊本身不受控,但雷電活動可以被監測和跟蹤。雷擊的發生在時間和空間上可以通過雷電探測系統進行預判。因此也可以據此對電網系統進行動態的調整和控制,從而提高電網的整體防雷性能。
早在2006年,國網江蘇電力項目組就認識到電網的防雷性能不能僅取決于單個設備或部件的防雷性能,并創造性地將“電網控制”引入防雷研究領域,提出了動態防雷的思路。
智能浪潮,動態防雷初出廬
國網江蘇電力項目組順應電網動態平衡的運行本質,利用大禹治水“疏而非堵”的控制機理,正式提出智能電網“動態防雷”的概念。
據介紹,“動態防雷”是一種系統級防雷模式,即基于實時高精度雷電跟蹤及電網全局穩定性計算,強調在潛在雷害發生之前,對電網進行有效的動態調整,從而提高電網抵御雷電災害的能力,并大幅改善雷電氣候下電網系統穩定性。
這類似于“大禹治水”的原理。傳統的電網防雷模式的整體思路相當于堵,加強絕緣強度、對各個設備加裝各種防雷設備。而“動態防雷”模式的思路相當于疏,將電網的負荷進行疏導和優化平衡:當雷電威脅到某電力線路或者電網的某一部分,就轉移該線路或調整該部分電網的負荷,優化平衡整個電網的負荷分布。當雷電威脅解除,則從安全運行模式切換回原來的經濟運行模式。
“動態防雷系統能夠降低雷電氣候條件下的電網運行風險,全面應用后將大幅度提高電網抵御雷電災害的能力,從而提高供電可靠率,預計可減少當前80%由雷電而造成的停電損失。”該系統項目負責人、蘇州供電公司高級工程師蔡云峰介紹,該系統中雷電探測范圍超10000平方公里,有效保護范圍可達1000平方公里,綜合性能指標大幅領先于國內外現有水準。
本屆國際防雷專題大會主席亞歷山大皮安蒂尼教授評價道:江蘇省電力公司多年來的“動態防雷”科技成果,在科學理論、技術創新、實踐應用方面都取得了令世界矚目的成績,也為國際雷電研究及防雷領域做出了公認的突出貢獻。(黃蕾)
責任編輯:電朵云
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