【名片】

　　2008年中国南方地区特大冰雪灾害后，国网湖南电力防灾减灾中心建立全国首套覆冰预测系统，其“电网大范围冰冻灾害预防与治理关键技术及成套装备”项目，获得国家科技进步一等奖。这也是我国电网防灾领域获得的首个国家科技进步一等奖。该装备已在全国应用200余套，在27个省市电网防冰战役中屡建奇功。电网防冰这一世界性难题在湖南攻克，降服电网灾害，中国走在世界前列。

　　湖南日报全媒体记者 孟姣燕

　　通讯员 侯建明 彭小桐 杨莉

　　2008年初，一场历史罕见低温雨雪冰冻灾害席卷中国南方大部分地区。1亿多人口遭遇停电、停水，给许多人留下了惨痛的记忆。人们不曾想到，那些挺立在崇山峻岭的电力铁塔，居然会被冰雪压垮。

　　湖南成为当年受冰灾影响最严重地区，共和国总理短时间内两赴湖南指导抗冰救灾，全国20多个省份调配力量支援湖南抗冰保电。

　　春暖冰消，破解电网覆冰这一世界性难题成为国网湖南电力防灾减灾中心的首要任务。中国电科院院士、电网输变电设备防灾减灾国家重点实验室主任陆佳政博士领衔的几十位研究人员历经多年奋斗，使电网从惧怕冰灾转变为从容应对。

　　“如今，电网再不惧怕冰灾、山火和雷击。”6月下旬，记者来到位于长沙㮾梨的国网湖南电力防灾减灾中心，陆佳政介绍，这里有不少“黑科技”，专门对付“冰、火、雷”等自然灾害，为保障电网安全运行提供坚强科技支撑。

　　一 预测电网冰情可精准到30米范围

　　防治电网冰灾，预测有无覆冰是第一关。

　　影响覆冰形成的原因错综复杂，一直以来，国际上的主流观点是“覆冰难以预测”。

　　“课题组曾反复讨论搞不搞预测，最后决定，这是重大国家需求，再难也要干。”陆佳政回忆道。

　　输电线路山下、山上环境迥异，相比天气预报，电网覆冰预测必须实现“微地形”分析。由电力、气象、地理等多学科专家组成的团队开始了联合攻关。

　　科研团队连续3个春节驻守在356个微地形覆冰观测点，建立了高山分水岭、水体、峡谷、垭口等5种典型模型。他们收集整理过去60年我省雨凇日的相关各种数据进行统计分析，绘制了3万张副热带高压、电网地形等因子与覆冰的关系图，力图从海量信息中找到蛛丝马迹。

　　最终，发现了极涡、太阳黑子等影响电网覆冰的17个关键因子，首次揭示了“日地气耦合”电网覆冰规律，开发了国际首套电网覆冰自动预报系统。

　　“利用这套系统，可提前1个月长期预测，中短期预报则分别提前7天和3天。”陆佳政自豪地告诉记者，经过多年实践运行和改进，现在可以预判未来7天某区域30米范围输电线路覆冰的情况。

　　2020年11月，我国北方多省出现大规模雨雪冰冻天气。11月15日，国网湖南电力防灾减灾中心通过系统预测：17日起吉林电网部分线路将发生覆冰。

　　“这一次，我们是顶着压力的，因为吉林电网从未发生过覆冰。”陆佳政说，事实证明预测是精准的：负责向长春市市民供水、供热的隆九甲线果然出现覆冰，且覆冰厚达20毫米。

　　近年来，防冰科研成果准确预测了全国60多次电网覆冰过程，在全国27个省市电网防冰战役中屡立奇功。

　　二 可在1小时内实现上百公里线路快速融冰

　　当导线覆冰越来越厚，超出了电网铁塔的承受力，倒塔就不可避免了。因此，准确判断覆冰厚度，提前预警、融冰，至关重要。

　　但在高寒、大雾、雨水等环境恶劣的野外，监测摄像头很容易发生结冰或被浓雾覆盖。在能见度很小的情况下也能火眼金睛的“侦察员”，到哪去找？

　　经过对覆冰图像特征的挖掘，课题组发明了一种方法，实现了导线覆冰厚度的自动识别，误差小于10%，精度达1毫米。

　　乘胜追击，课题组采用低功耗电源设计和抗干扰技术，研制了高可靠性的输电线路覆冰自动监测系统，实现了现场覆冰图像、气象、应力等在线监测和导线覆冰厚度的自动辨识。也就是说，哪条线路该融冰了，“侦察员”不仅看得清还算得准，会自动提醒电力公司。

　　对输变电设备进行融冰，是解决冰灾对电网危害的最直接手段。但融冰不是件易事。

　　科研团队继续攻克电网融冰技术。在总结机器人除冰、交流融冰等技术的基础上，研发了占地少、造价低的新型直流融冰装置，可在1小时内实现上百公里线路快速融冰。

　　2022年除夕前后，湖南电网防冰形势陡然严峻。

　　起自怀化洪江、止于永州冷水滩的500千伏艳宗线覆冰突破30毫米、覆冰线路长达60公里。2008年，艳宗线绥宁段覆冰达40多毫米，铁塔倒塌3基，导致永州部分县城停电一周。

　　很快，直流融冰装置派上用场。位于冷水滩的艳宗线宗元变电站，5名工作人员启动安装在变电站的固定式直流融冰装置，线路的厚厚冰层慢慢开始融化、掉落，仅仅2个小时，60公里线路上的覆冰全部“清零”。

　　若是回到2008年，这里需要组织200多人敲敲打打、忙碌几天才能完成任务。

　　三 1分钟扑灭百平方米山火

　　湖南是山火多发省份。湖南电网也一直遭山火困扰。

　　输电线路的电压高达百万伏，传统消防车用水灭火存在触电伤亡风险。输电线路多处于山区，高达数百米，带电高扬程灭火极其困难，国内外一直未能有效解决不停电带电灭火这一难题。

　　“那么，我们就尝试升级‘配方’，也就是改良灭火剂。”国网湖南防灾减灾中心山火监测预警中心主任吴传平介绍。

　　一天，科研团队突然发现：通过将水雾化，雾径越来越小，击穿电压测试仪上的数值也越来越大。当雾径减小至400微米时，以水雾作为介质的电极之间的间隙发生击穿时的电压，比以空气作为介质的击穿电压还高。

　　“当时大家都觉得不可思议，以为是试验数据测量有问题。但经过反复试验，最终确认了这一令人激动的发现。”吴传平说，通过更深入研究，最终找到了水雾吸收电子提升绝缘性的机理，攻克了高压带电灭火这一世界难题。

　　这种新型山火绝缘灭火剂好比一种“浓缩液”，可在1分钟内带电扑灭百平方米山火，并有效防止复燃。

　　2018年，“电网大范围山火灾害带电防治关键技术”斩获国家技术发明奖。

　　此后，科研人员没有止步，面对雷电威胁，他们研制了一种新型高性能防雷绝缘子，为电网防雷击保驾护航。

　　“我们搞山火科研的，也是现场灭火能手！”国网湖南防灾减灾中心山火监测预警中心专业组长刘毓笑称，山火科研人员入职后都考取了消防员资格证，在春节、清明等火情高发时，都会上前线支援。“正是在一次一线救火中，我发现了消防水带怎么更安全更快速连接。”刘毓说。

　　从防冰到防火、防雷电，科研工作者一边坚持科技创新，一边战斗在一线，把关键核心技术牢牢掌握在自己手里。

　　【青年观察】

　　进击不止，创新不断

　　黄彪（长沙理工大学电气学院研二学生）

　　我是一名学电气的学生，国网湖南防灾减灾中心的鼎鼎大名早有耳闻。

　　这次有幸走近这里，走近电网人，发现正是他们始终保持“进击状态”，不断研发并突破重大项目，才成功跻身“国家队”。

　　2008年冰灾后，国网湖南防灾减灾中心团队开始组建。最初，团队专攻电网抵御冰灾研究，主要解决输电线路覆冰的问题。当时业内建议直接引进外国融冰装置。

　　可是，让核心技术受制于人，中国科学家心有不甘。经过数年的研究，防灾减灾中心自主开发出了可以机动作战的直流融冰车，已经应用于湖南电网冬季的输电线路融冰。使用直流融冰装置后，只需4个人用2个小时就可以完成一条线路融冰，不再需要人工敲冰。2020年冬天，他们还出征吉林，帮助吉林电网成功抵御了十年不遇的冰灾。

　　仅仅融冰还不够！防灾减灾中心还建成了目前全球最先进的电网覆冰预测预警系统，并不断对精确度提出更高要求。

　　采访时，前辈们频频告诉我，仅仅坐在实验室还不行，还要到应用的一线去，要推动更多科技成果转化，更好地服务社会。

　　现在每年的山火高发时节，团队都会提前奔赴预测火点蹲守，参与抢险救援。发现了问题，回来一点一点地改进。他们不仅坚持独立自主、自力更生，还用实际行动诠释“把论文写在祖国大地上”。