清研智談 | 臺風肆虐,智能電網守護用電安全

全球氣候變化加劇的背景下,臺風愈發頻繁。日前,“杜蘇芮”、“卡努”、“泰利”相繼登陸我國,臺風來襲后的強降雨可能導致洪水和泥石流,進而對電力設施造成侵蝕和損害。以往臺風會對電網輸電線路造成破壞,縮短風力發電機組壽命、嚴重損壞葉片及塔架傾覆等情況,甚至可能導致設備以及整個系統都面臨崩潰的危險。
智能電網作為現代電力系統的關鍵技術之一,通過實現信息、通信、控制、保護等各環節的高度集成,提升電網的靈活性、安全性、經濟性和可持續性。臺風環境下,智能電網通過精確的數據采集、快速的信息處理以及智能化的控制策略,確保了電力供應的穩定可靠。
精準化數據 科學監測管控
先進的智能電網,其廣泛應用的信息采集和通訊技術,已然實現了對臺風環境下電力系統所有環節的準確、實時、連續地監測。那些功能強大的智能傳感器和精密的監測系統在精確的時間節點上,迅速、準確地采集臺風環境下影響電力系統運行的關鍵數據,包括風速、風向、溫度、濕度等一系列參數。通過融入智能電網控制中心的通訊網絡,這些數據被迅速、穩定地傳輸到控制中心。這些信息為智能電網系統的實時決策提供了強大的支持,確保了電力系統在極端的臺風環境下始終安全、穩定、有效地運行。
今年第4號臺風“泰利”由熱帶風暴升級為強熱帶風暴,在我國廣東臺山到海南文昌一帶沿海登陸,很多地區降水集中,強降雨天氣頻發。為提高電網防汛防風能力,國網浙江省電力將多種“黑科技”聯合應用,以“智”勝“利器”守護用電安全。其中,防汛預警神算子“變電站微氣象站”,可實現對大氣實時監測,當發生雨量變大時,及時發出告警,另外也可通過移動端訪問查詢數據,為電力運維單位檢修提供輔助決策,是名副其實的防汛防臺“預警員”。變電站防澇智慧大腦,基于數字孿生技術,通過數據自動采集、實時共享的方式,實現極端天氣事前、事中、事后全流程響應,有效完善變電站防汛監測預警體系。

智能化調控 穩定安全運行
先進且高度智能化的智能電網控制策略,能夠在第一時間內迅速調整電網的運行狀態,以避免臺風可能帶來的不利影響。這樣的系統,通過實時采集臺風的相關信息,能夠結合電網運行的實際情況,在關鍵時刻立即調整電力系統的一系列關鍵參數,包括電壓、頻率以及潮流等,以確保電網的運行始終保持在穩定狀態。不僅如此,智能電網還擁有高效快速的恢復能力,能夠在最短時間內修復臺風造成的各種設備故障,使得電力供應得以迅速恢復,為人們的生產生活提供強大的保障。
“杜蘇芮”登陸時,上海電網臺風監測預警系統一直在嚴密監控,開展臺風“杜蘇芮”運動軌跡參數及上海重要輸電通道風速、降雨量等重要信息監測分析及相關預警工作。依托上海臺風監測預警系統,上海臺風預警子站通過實時計算,密切關注著上海地區線路桿塔風偏、倒塔等風險預警情況,一旦有預警,就會及時通知輸電線路運維單位,對可能存在的隱患做好防范措施。

數字化系統 智能抗臺風
智能電網的信息化和數字化技術,為電網的運營管理帶來了新的前所未有的巨大發展機遇。通過對電力系統海量的大數據進行深入的挖掘和深度分析,電力企業能夠清晰而準確地預測到臺風等極端天氣對電力供應的影響,并且能夠提前做好充分的應急準備,避免潛在的災難性的電力短缺狀況。此外,智能電網還具有強大的資源優化配置功能,能夠精確地判斷每一個電力資源的分布和使用情況,并能夠科學地調整電力系統的工作狀態,從而顯著提高電網的運行效率。在臺風等極端天氣下,這些功能顯得尤為重要,它能為電力供應提供一個可靠的保障,使電力系統能夠在最大限度內正常穩定地工作,滿足電力用戶的需求。
隨著海南自貿港建設的深入推進,海南電力負荷規模將大幅增長,負荷特性和分布將產生較大變化,對電力系統的可靠性、適應性提出了更高要求。昌江核電二期、海上風電等大規模新能源項目并網后,將進一步加大島內西電東送規模,省內220千伏網架急需轉型升級。海南電網打造全國首個500千伏省域數字電網,包括椰城輸變電工程、昌化輸變電工程、三亞輸變電工程和昌江核電二期接入系統工程4個項目,新建838公里500千伏輸電線路和3座500千伏變電站,途經海口、東方、三亞、瓊海等14個市縣,形成完整的“口”字形環網架構。工程按照抗擊百年一遇的臺風標準來設計和建設,在變電站的施工、設計等方面融入了海南黎族文化特色,與當地自然風光和人文氣息融為一體。

總之,臺風環境下,智能電網的應用能夠有效提升電網的穩定性、可靠性和安全性,為臺風期間的電力供應提供保障。未來,隨著智能電網技術的不斷發展,我們有理由相信,電力系統在應對臺風等極端天氣時將變得更加從容和自信。
撰稿 | 劉永紅 清研集團能源電力研究部研究員
編輯 | 陳澤璽
圖片 | 網絡