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面向新型电力系统的智能防灾减灾技术探索

日期:2022-01-06    来源:南方电网报

能源资讯中心

2022
01/06
10:12
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关键词: 新型电力系统 清洁能源发电 输变电设备

南方区域极端气候复杂,夏季雷暴、台风和地质沉降等多发,冬季雨雪冰冻和夏秋季山火等极端灾害频发,影响电力系统正常运行,尤其是威胁风、光、水等绿色能源电力供应的稳定性。绿色能源不确定性、极端气候等因素导致新型电力系统安全稳定运行风险问题,主要有三个特点:一是极端自然灾害挑战电力系统设备更为苛刻,电力防灾减灾规划设计需重新考量,提升设备抗灾水平,应对极端环境挑战。二是清洁能源发电基地所处环境恶劣,电源安全稳定送出较传统发电基地挑战性更严峻,外部环境(山火、覆冰、台风等)复杂矛盾日益突出,新型电力系统防灾减灾问题凸显。三是新能源送电走廊环境恶劣,设备巡视手段、灾情勘查方式需倚重人工智能设备,单从依靠人工处理,无法应对新挑战。

智能技术在新型电力系统防灾减灾的应用

无人机智能勘灾技术。针对灾情勘测的特殊环境状况,当前固定翼无人机在信号传输、飞行航程等具有优势,实现与防灾减灾预警系统联动,获取灾情预警信息,快速启动无人机前往勘测,解决灾情发生时或灾后勘灾即时联动响应问题,实现将勘灾现场信息回传至远程生产应急监控平台,支撑应急救灾。

数字孪生技术。利用数字孪生方法建立输变电设备数字孪生模型,开展基于数字孪生的输变电设备多维数据融合分析和风险评估,直观反映各类灾害发生前或发生时本体设备与外部环境状态,实现设备防灾应急管理虚实交互、协同联动和主动预警,提升电力装备在防灾减灾方面的自动化和智能化水平。

机器人技术。针对电力系统的高危作业,借助智能机器人代替人工,保障工作人员安全,实现系统正常运行,提高电网自动化作业水平。目前应用场景有电力线路除冰机器人、作业维护机器人等,同时机器人技术可以克服台风、雷雨和低温冰冻等极端天气,承担起前期勘查和设备维护工作。

“5G+无人机+卫星”应急通信技术。通信地面基站受到因灾害导致信号中断或减弱,如山区电力杆塔倒塌断电、山体滑坡、地震等情况,通过固定翼无人机携带无线通信基站和卫星通信设备,基站在受灾区发射无线信号,利用卫星通信传送回地面信号站,再从地面光纤传到移动网,实现灾区大范围可靠有效通信信号覆盖。

新型电力系统防灾减灾技术发展

未来构建新型的电力系统,实现碳达峰、碳中和目标,依托云大物移智技术,提升防灾减灾技术及其装备,必将是高效重要的途径。针对台风、洪涝、覆冰及地质隐患等自然灾害,研究面向新型电力系统抵御自然灾害的技术及其装备,重点攻克数据驱动的新型电力系统灾变风险演化及防控理论技术;研究新型电力系统下的配电网洪灾预警方法,研制适用于新型电力系统的灾害监测装置;研究极端自然灾害引发电力设备故障智能高效查找技术等,实现新型电力系统“灾前预警防控、灾中应急管理、灾后抢修决策”的管理转变。

(作者尹立群 黄志都 张镱议 张玉波 单位:广西电科院)

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