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他,是沿海追風的年輕人,
扛著200斤的雷達與臺風賽跑;
她,是深山觀冰的女漢子,
車開不到的地方她用腳步丈量。
第一次見到臺風,他有些害怕——
“有點像災難大片。”
第一次親歷現場搶修,他深受觸動——
“冰天雪地的,大家在常人難以想象的艱辛環境下作業,太震撼。”
坐車遭遇360度打滑,她試著安慰自己——
“還好是一截平路。”
工作遇到困難,他也會跟你一樣苦惱——
“一籌莫展,好想PS一個出來。”
在南方電網,
有這樣一群可愛的“靈魂畫手”,
他們是電網防災繪圖師,
用科技力量為電網安全保駕護航▼
500千伏的塔,倒了
第一次深入冰災搶修現場,李昊觸動很大。“很震撼。500千伏的塔倒了,冰天雪地的,大家在常人難以想象的艱辛環境下作業。因為有些線路所在地沒有路,運送材料只能靠騾子和馬一根根背上去。技術人員的責任感立馬就上來了。”
“當時就覺得,首先電網本體抵御雨雪冰凍災害的能力是一定要提升的,這個事要解決。還有就是現場人員太不容易了,我們要把防冰工作做在前面,把線路建設好、維護好,減輕救災的壓力,盡量不搶修,把人給解放出來,用科技力量為電網安全保駕護航”。
▲2018年1月,在去除冰的路上,樹木被冰雪壓倒攔住了路,工作人員正在除去障礙。祝徐 攝
事實上,電網冰災只是電網災害中的一種類別。除了冬天的覆冰,影響最大的還有夏天的臺風、全年的落雷、線路的污閃。
繪制一張災害風險圖非常重要。“這些地圖是開展防災工作的前提,哪個區域會出現什么樣的自然災害,嚴重程度、持續范圍、發生原因,地圖都能做一個指導。”南方電網科學研究院輸電技術研究員王俊錁介紹。
一張災害風險圖有多重要?
1、以冰區圖為例,在線路建設前期,這張圖能告訴設計單位,這條線路怎么走才能避開覆冰區域。嚴重復冰的地區造價高,投運的風險也高,用好這張圖,就能減輕設備運行風險和維護成本。
2、線路建設完成后進入運維階段,冰區圖也要發揮作用。哪些線路容易覆冰,運維人員有一些經驗;而通過把線路疊加到冰區分布圖上,就能更準確識別線路的防冰薄弱區段,指導冬季運維的策略。
3、當寒潮來襲時,冰區圖還能對覆冰區域的嚴重程度提供研判依據。
一籌莫展的繪圖師
現今使用的冰區圖,歷經兩次修編,已創建了基于大數據分析的南方區域電網覆冰庫,融合了廣東、廣西、云南、貴州四省區全域范圍海量覆冰監測數據(僅覆冰在線監測數據就達到2億多個)、運行數據、調查數據以及1951年以來的氣象數據和冰災數據,實現了南方區域9912個觀測點的不同重現期電網覆冰特征最大量級溯源分析。
誰能想到,冰區圖剛開始繪制時也曾困難重重,第一張圖的誕生足足耗時5年。由于當時國內還沒有固定的標準可以參照,“完全不知道,該用什么方法來做這件事,要對南方電網整個區域整體進行繪制,國內還沒有先例。”作為項目負責人,李昊形容自己當時的心情是“一籌莫展,好想PS一個出來”。
畫圖最重要的是圖背后的基礎信息,對電網防災繪圖師來說,數據的采集就是一個大難題。偏偏南方電網供電區域內的覆冰情況還尤其復雜。在這個橫的長條形的地圖上,地形復雜、寒潮路徑多,每個區域的覆冰形態都不一樣,像云南西北部的大理、廣東北部霧凇偏多,廣西桂林、貴州中西部、云南東北部昭通則多為對電網危害更大的雨凇。
看似美麗的雨凇,常會帶來嚴重的災難。相同的情況下,雨淞更不容易脫落,凍雨持續時間長,發展比較快,把整個導線包起來了,溫度更低,危害也更大。南方電網貴州電網公司現場人員拍攝的資料圖片,何榮卜供圖。
“覆冰可能隔一個山頭,或者山腳和山頂不一樣。”李昊稱,由于無法大范圍的測量,團隊選擇了通過創建數學模型的技術路線。
但恰恰最有意思的也是數據采集工作。有時甚至需要走訪很多大山中的山民,去搜集關于冰的記憶。
“有些老人可能會回憶,這輩子都沒見過這么大的冰,是哪種顏色的冰,這些描述都容易產生偏差,這時候我們就要拿出隨身攜帶的圖片來進行比對。”
很多數據搜集回來的時候,因為在傳播記錄過程中可能出現偏差,要花很大的精力進行清洗,把這些文字圖片數據、甚至是口述的信息處理成可用信息。李昊的團隊花了半年時間采集數據。
▲1月8日,貴州省黔東南苗族侗族自治州臺江縣,南方電網貴州凱里供電局員工在海拔1700余米的高山上開展除冰工作。蔡興文 攝
為了解決大尺度建模的準確性問題,繪圖師們根據天氣系統、地形地貌特征把南方電網分成了眾多個小區域,然后再拿初始的數據去做顯著性分析。像貴州最初只分了4個區域,通過數據不斷地迭代驗證,最后擴大到9個區域。再根據每個區域創建不同的模型,通過模型算出覆冰的厚度。
覆冰相似區系南網首創
南方電網首創了覆冰相似區的概念,并創建了大尺度的電網覆冰空間趨勢計算模型,解決了廣域范圍內覆冰量級劃分的難題。南方區域電網冰區分布圖的精度高達30m×30m,經李立浧院士等專家鑒定成果為國際領先水平。
▲2020年12月17日,南方電網廣西桂林靈川供電局大圩供電所工作人員對海拔1200多米的靈川縣大境瑤族鄉笑天獅臺區及10千伏線路進行覆冰巡視。莫曉姣 攝
大山觀冰的女漢子
覆冰觀測數據是指導防冰決策的重要依據,因此,覆冰精準測量尤為重要。對于繪圖師來說,現場觀測是日常工作必不可少的一部分。
黃歡是南方電網貴州電網公司高壓所的防污及防冰專責,12年來一直從事輸電線路防冰、防雷、防污等技術管理和研究工作。貴州電網雷區、污區、冰區、風區分布圖繪制及修訂都由這位電網女漢子主持完成。
▲人工目測觀冰主觀性強、誤差大。黃歡(左一)研制了可供巡線使用的手持式輸電線路覆冰攝影測量裝置,實現了帶電情況下非接觸式輸電線路覆冰參數的即拍即得,為人工觀冰提供了可量化的技術手段。黃歡供圖
最讓黃歡印象深刻的一次,是在2016年底帶著新研發的人工裝置去畢節觀冰,看看實際效果。半途中,他們乘坐的越野車由于凝凍打滑了。“師傅說,我們人蠻多就多開兩步,本來看著路還行,沒想到開著開著突然360度打了一個圈。”黃歡說,當時車上有4個人,大家紛紛感嘆,“還好(打滑的)是一截平路,不是在半山腰上。”然后又繼續前行。
▲觀冰現場通常都在深山里,車開不到的地方,在雪地里步行幾公里是家常便飯。在山上一般要待6到7個小時。黃歡供圖
追風的年輕人
在人類生存發展過程中,與自然災害抗爭是一個永恒課題。南方電網科學研究院生產技術支持中心將繪圖作為防災工作的一部分,覆冰有冰區分布圖、臺風有風區分布圖、污閃有污區分布圖、雷區對應的則是地閃密度圖。
2016年碩士畢業于華北電力大學黃增浩,是一位追風的年輕人。畢業后即進入南網科研院生技中心,一直從事輸電線路防風工作。
“為了畫風區圖,我們收集了南網沿海地區1797個氣象臺站的觀測資料,同時,我們還在沿海地區規劃了25個臺風觀測點位,每次臺風觀測,都需要根據臺風預報路徑確定好觀測點位,提前布置好觀測設備。”
臺風來臨時,
雷達將觀測位置附近的風場情況
進行反饋并得出數據▼
黃增浩供圖
第一次去追風現場,讓黃增浩這個安徽小伙見識到了臺風的威力。“開展觀測前,在安裝雷達反射面的時候,遠遠地看到幾百米開外海面上浪越來越高,現場的風也越來越大,當時心里突然有害怕的感覺,有點像災難大片。”
▲臺風觀測雷達有200多斤重,兩個小伙子(左一為黃增浩)把雷達搬到樓頂的時候,工作服都已經濕透了。黃增浩供圖
這位90后在工作上已經小有成績:作為項目核心成員參與的“沿海輸電線路風速分布圖特性與加強塔技術的研究及應用”和“南方電網架空輸電線路防風減災關鍵系列標準”分別獲得南網科技進步二等獎和中國電力創新獎(標準類)二等獎。發表核心期刊論文10余篇,獲發明專利授權4項。
科學防冰 我們一直在路上
▲2021年1月8日,因持續低溫凝凍天氣,在海拔1500多米的貴州黔南州的高山上,輸電線路出現覆冰,南方電網貴州都勻供電局開啟機動式車載直流融冰。融冰效果十分震撼!
“觀冰架3-1導線,長徑40mm,短徑29mm,溫度-2℃,風速5m/s,風向……”2021年1月27日,梅花山防冰基地出現“冰凍”現象,南方電網防冰減災聯合重點實驗室梅花山防冰基地科研人員何榮卜,楊柳青、張露松抓住時機,在寒冷刺骨的“凍雨”中開展導線、等設備的觀冰實驗。
▲2021年1月12日,梅花山防冰基地環境溫度正在上升,工作人員在觀察設備脫冰過程。截至目前,何榮卜和其他兩位同事已經在梅花山防冰基地待了近3個月了。何榮卜 攝
▲南方電網防冰減災聯合重點實驗室梅花山防冰基地是特殊的高海拔低溫“微氣象”環境,冬季覆冰持續時間約為120天,為電網防冰技術創新與發展提供了一個防冰“天然實驗場”。何榮卜攝
據了解,南方電網的“防災減災”重點之一在“防冰”,打造“南方電網防冰減災聯合重點實驗室梅花山防冰基地”也正是進一步的處理好人和自然的關系、提升防冰減災救災的能力。正是如此,創建“南方電網防冰減災聯合重點實驗室梅花山防冰基地”也是南方電網進一步完善“防冰減災”體系的關鍵步驟。
2008年冰災后,南方電網堅持底線思維和問題導向,按照“常備不懈、預防為主”的要求,堅持“防范勝于救災”的理念,以“主網不倒、縣城不黑、重要用戶不停電”為目標,綜合采取線路防冰加固、融除冰、覆冰預警等多種措施,完善工作機制,提升設備抗災能力和綜合應急能力,最大限度減少冰凍災害對電網的影響,保障電網安全穩定運行,構建了具有南方電網特色的冰凍災害防御體系。