南方电网公司科技防冰抗冰系列报道之监测篇：从被动到主动

　　工作人员安装耐张塔导线覆冰监测装置(资料图片)

　　覆冰监测系统开发应用历程

　　2月20日晚，南方电网公司应急指挥中心，张厚荣紧盯着电脑屏幕，反复将监测到的110千伏南先线的实时图片放大、缩小。“这是广东片区覆冰比较严重的线路，今天已经融冰了。”张厚荣是南方电网公司生产技术中心的一名技术人员，他当晚正在开展北京冬奥会闭幕式保供电应急值班，“今天主要关注的就是两条线路，一条是桂山乙线，一条就是南先线。”

　　在南方电网公司自主研发的覆冰监测系统上，轻点鼠标，就可以清晰地看到远在千里之外的输电线路铁塔、导线实时覆冰情况、周边温度、湿度，早已不是什么稀奇事了。自2009年覆冰监测技术首次应用，到统一技术规范、建立数据模型，实现“网省两级部署、网省地三级应用”，再到2016年结合冰区分布图统一监测布点，历经数年实践探索、应用改良，南方电网公司已构建了一套成熟的“在线监测为主，人工观冰为辅”覆冰感知体系，为防冰抗冰“运筹帷幄之中，决胜千里之外”提供精准“情报”，防冰监测感知能力达到国际领先水平，实现防冰抗冰工作从被动到主动的华丽转身。

　　建系统

　　数年修炼打造观冰“千里眼”

　　在广西电力科学研究院生产监控指挥中心，技术人员唐捷正通过南方电网覆冰监测预警系统，远距离在线监测冰区输电线路冰情。这套系统，也在近年来被誉为观冰“千里眼”。

　　“观冰效率提高的同时，也大大解放了人力资源。以前，靠的是人工观冰，一组人员一天下来有时候只能看一条线路；现在，一线人员可以把更多的精力投入到抢修复电中去了。”唐捷介绍说，广西电网188套覆冰监测终端分布在桂林、河池、柳州、贺州、百色5个地区的中冰区、重冰区和特殊地理位置的输电线路杆塔上，可实时、连续获取线路的即时气温、覆冰厚度、导线最大拉力等详细情况。

　　这套系统的研发，始于2008年冰灾之后的痛定思痛。当时，电网企业对覆冰的观测仅限于人工观冰，恶劣环境下人工作业量大、安全风险高，同时难以持续掌握冰情的发展趋势，防冰抗冰陷入“被动”局面。

　　如何全面、及时、准确掌握线路覆冰情况，下好“先手棋”?长期专注于覆冰监测系统开发应用的南网科研院生产技术支持中心副主任工程师李昊说，当时首先要解决的问题，就是如何选择覆冰监测技术路线。就拿计算方法来说，就有图像法、倾角法、称重法等诸多方案，每一种方案都各有优劣。

　　经过反复论证，南方电网公司技术团队通过对不同技术方案的比选，最终选择了基于称重法原理的覆冰监测技术路线。2009年底，南方电网公司第一套覆冰监测系统在贵州投入试运行，迈出了全面建设覆冰监测体系的第一步。

　　2012年底，南方电网公司基本实现了覆冰监测系统的“网省两级部署、网省地三级应用”，也就是说，在南网总部、省级电网公司、地市供电局三个层级的相关人员，都可以随时利用这套系统，实时掌握线路覆冰情况。

　　贵州电网公司生技部副总经理虢韬表示：“有了覆冰监测系统，无论何时何地，我们都可以第一时间掌握线路冰情，及时做好融除冰计划，人工观冰的工作量也大幅减轻，面对冰灾心里就有底气了。”

　　四统一

　　构建具有南网特色的覆冰监测体系

　　覆冰系统建立初期，覆冰监测装置在线率较低，只有30%左右，严重影响了覆冰监测可靠性。同时，由于覆冰计算模型、数据传输方式等方面未统一，制约了覆冰监测的整体效果。对此，南方电网公司针对监测技术各环节进行了标准化工作，全面推进覆冰监测体系建设。

　　“概括起来，就是四个统一，即统一覆冰监测系统技术规范、统一入网检测、统一数据分析、统一监测布点。”李昊表示，通过技术标准化系列工作，确保了监测数据的统一管理和应用，为进一步推进覆冰在线监测技术发展打下了基础。

　　南方电网公司不断深入覆冰计算模型研究，优化直线塔覆冰计算模型，并在耐张塔导线覆冰计算模型方面有了巨大的突破，成功研发了可工程应用的耐张塔导线覆冰计算模型，解决了张塔导线覆冰厚度的监测问题，使覆冰监测技术实用性更强。

　　2013年，南方科研院建立了国内首个覆冰监测装置检测实验室，制定了以效能、成本和风险三大维度装置运行质量评价体系，定期对装置运行情况进行综合评价，并针对覆冰监测装置开展常态化入网检测和运行抽检。近年来，南方电网公司覆冰监测装置数量在不断增加的情况下，装置运行质量也持续走高，可用率一直保持在99%以上，有效保障了监测可靠性。

　　“西南地区微地形微气象特征明显，几公里的距离，输电线路覆冰情况可能就天差地别，因此覆冰监测的布点非常关键，需布置在覆冰最严重的塔位才有效果。”公司生技部主管李成表示，覆冰监测装置的科学布点，也是覆冰监测技术的关键。近年来，南方电网公司滚动绘制修编了30年一遇、50年一遇、100年一遇相对应的南方电网冰区分布图，为更加科学有效的开展覆冰监测装置的布点提供了依据，重点在冰区分界点、抗冰薄弱点加密布点，公司覆冰监测整体有效性稳步提升。

　　再出发

　　开展重点项目攻关 进一步提升覆冰感知能力

　　目前，南方电网公司覆冰监测预警系统接入覆冰监测装置1130套，实现了中重冰区重要线路和西电东送主网架753条输电线路冰情的实时监测，有效支撑了“在线监测为主，人工观冰为辅”的覆冰感知体系的构建，在防冰抗冰工作中发挥的作用不容小觑。

　　今年春节期间，连续多轮冷空气给南方区域带来持续低温雨雪冰冻天气。以覆冰监测系统的核心数据为支撑，南方电网公司提前发布预警，要求预警范围内各单位开展24小时覆冰监测值班，及时根据覆冰监测冰情开展融除冰措施，实现公司主网设备“零跳闸、零受损”。

　　为进一步完善覆冰感知体系，南方电网公司大力推动覆冰预测技术研究，组织贵州电网公司、南网科研院联合攻关，结合精确气象数值预报、大数据融合和深度学习等前沿技术，实现了未来3天重点线路覆冰的准确预测，为精准开展融除冰提供有力的技术支撑。同时，通过研发AI覆冰监测装置，提高了摄像头在冰冻雨雪天气下的观测可靠性。

　　接下来，南方电网公司将对覆冰中长期预测、微地形覆冰机理、配网和变电站覆冰监测等技术难题开展重点项目攻关，进一步完善覆冰监测预警系统，研发自动观冰站，稳步提升公司覆冰感知能力。

　　南网传媒全媒体记者 黄勇华 通讯员 陈钦荣

　　图片提供：南网科研院南方电网防灾减灾中心