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【特别策划·风采】年度科技人物陆佳政:科技创新保障电网安全

发布时间:2024-02-07
  

文_邸悦伦 杨莉

  1月中旬,当陆佳政回到工作岗位,将全部精力投入到2024年首轮雨雪冰冻天气的防灾工作中时,还是会时常回忆起在公司“两会”上接过“国家电网公司年度科技人物奖”证书的那一刻。“这是对我们电网防灾科技创新工作的肯定,也是我们做好新型电力系统防灾的责任。”陆佳政说。

  作为全国重点实验室主任、国网湖南电力防灾减灾中心主任、电网灾害防治领域专家,陆佳政始终坚持科技自立自强的理念。他带领团队长期在一线从事电网防灾安全研究与工程应用工作,聚焦电网防冰、防火、防雷等防灾领域,持续开展技术攻关,先后牵头获得国家科技进步奖一等奖、国家技术发明奖二等奖、中国专利金奖各1项,省部级一、二等奖项30多项,参与建成全国首个电网防灾技术产业园。他以身作则践行“把关键核心技术掌握在自己手里”,以科技创新保障电网安全。 

  勇斗冰害 敢于啃“硬骨头”

  2024年1月18日,受寒潮天气影响,湖南益阳下起了冻雨。±800千伏特高压宾金线上的覆冰悄无声息地增长起来。由于线路经过典型微地形区域,冰情变化非常快,至20日上午,线路覆冰已经超过了融冰设计标准,需要迅速处置。驻守现场的国网湖南电力防灾减灾中心融冰技术小队立即响应,组织开展融冰操作,采用自主研发的特高压导线不停电地线融冰装置,融冰作业76分钟,3.4千米的地线覆冰全部融脱。今年特高压线路防冻融冰的首次战役,在深邃雪峰山中圆满告捷。而这胜利的背后,是陆佳政和团队多年科研攻坚的成果结晶。因地形和气候原因,湖南冬季雨雪冰冻灾害多发。2008年冰灾,造成了我国电网历史上最大的破坏,倒塔70多万基,1亿多人口停电,损失上千亿元。灾情深深震撼了陆佳政,他立志以科技创新迎战冰害,让电网在灾害面前能“挺直腰板”。

  于是,敢于啃“硬骨头”成为陆佳政的攻坚底色。陆佳政常说:“预测是防灾第一要务,融冰是防灾重要手段。”为了实现电网覆冰预测,他和团队曾经通宵达旦一项项查找资料分析预测因子、连续开展数百轮的冬季野外探测试验和计算机模拟实验,也曾为了解决传统的SVC型直流融冰装置三相晶闸管整流谐波高的问题,先后进行了10余种拓扑方案的论证,仿真计算报告长达几千页……

  在这样的努力下,陆佳政带领团队率先攻克了电网覆冰预测技术,准确预测到2008年后湖南、重庆等省市61次电网冰灾;发明低谐波大功率直流融冰技术,在湖南、重庆、吉林等多省市成功开展线路融冰上千次,为电网防冰起到重要技术支撑作用。2020年11月,准确预测了东北地区覆冰、舞动情况,千里驰援吉林抗冰。2023年春节期间,陆佳政带领团队在±800千伏宾金线湖南益阳段完成首次特高压线路导线不停电地线融冰,不仅成功消融线路覆冰,还有效抑制了静电电压,保障了电网设备安全,再次填补了融冰技术空白,为大电网抵御雨雪冰冻灾害提供强有力科技支撑。 

  直面火灾 让电网更安全

  2023年1月30日,贵州省黄平县燃烧了多日的森林火灾蔓延至±800千伏特高压雅湖直流附近,危及特高压线路安全运行。眼见火势有失控风险,线路运维单位紧急向国网湖南电力防灾减灾中心求援。陆佳政闻讯,立即组织直升机实施跨省灭火。直升机搭载自主研发的高效防复燃灭火剂和机载灭火装备,在火场上空连续扑救数小时,成功扑灭了山火,保护了森林资源和电力设备。

  为实现电能的集中清洁生产和分布高效使用,输电线路动辄要跨越几十、上百千米,这期间难免经过山区林地,受到山火威胁,及时扑救输电线路附近山火非常关键。为了保证安全,停电灭火是消防常识。但是对于电网而言,停电灭火就已经造成了损失。有没有在不停电条件下更加安全地扑灭火灾的办法?

  陆佳政把不停电灭火作为攻关目标,全力突破。他组建电气、材料等多专业融合课题组,搭建专门的山火试验场,反复试验百余次,跟踪试验数据,逐项调整改进。团队连续数年在春节、清明节等山火高发的节日驻守一线,了解情况,分析解决问题。终于成功发现雾径减小至400微米时细水雾绝缘性高于空气的特性,研发出首套线路山火不停电灭火装置和防复燃灭火剂。

  灭火团队采用该灭火技术已累计实施不停电灭火2000余起,并装载在直升机上,成功扑灭输电线路山火数百次。2022年夏秋,面对湖南省近十年最严重伏旱山火,灭火团队辗转省内十余个市州,扑灭线路山火50余起,协助扑灭森林火灾8起,收到永州、郴州、娄底等地政府发来的感谢信。灭火团队被誉为“守护人民群众生命财产安全和森林资源平安的最美逆行者”。 

  迎战雷电 保障再进一步

  春季是雷电多发季节。2023年3月25日,湖南永州刚刚经历了一轮强对流天气。往年这种时候,雷击造成的配电网故障和投诉会让运维人员头疼不已。这次雷雨过后,统计显示永州地区配网雷击故障大幅减少,特别是进行过国网湖南电力防灾减灾中心防雷绝缘子替换改造的线路,降幅更加显著。“防雷绝缘子帮我们解决了一个大问题啊。”永州供电公司的配网运维人员说。

  雷电灾害遍及全球,每年超过10亿次。雷电如果击中输配电线路,强大的过电压极易造成输配电线路上用来悬挂导线和起绝缘作用的重要部件——绝缘子被击穿闪络,进而引发电网故障。长期以来,雷击是困扰电网安全运行最频繁的自然灾害。10千伏线路遭到雷击还可能造成带电导线断线坠地,引发人身触电伤亡,严重影响到电网安全与人民生命安全。解决雷击这个难题,需要不同寻常的决心和毅力。陆佳政历时数年,投入巨大的精力攻坚防雷难题。他组织队伍前后3000多次深入现场勘查,开展了上万次仿真模拟,终于在关键技术上取得了重要突破。他们提出环形氧化锌避雷器阀片与绝缘子串联一体化结构,并率先研制整只100千伏安大通流防雷绝缘子。防雷绝缘子在多省重雷区应用近百万只,上千条线路雷击跳闸率下降95%,大幅提升了供电可靠性。

  随着新型电力系统建设的深入推进,电网高质量可靠供电和储能、风电、光伏等新能源防灾需求为技术创新提出了新的、更高的要求。陆佳政和他的防灾团队延续一直以来“面向国家重大需求”的创新方向,瞄准储能系统防火与安全电池、风机叶片结冰预测与除冰防雷技术、光伏高低电压与灾害防治、配网防雷融冰等技术难题,全力攻坚。在电网防灾减灾全国重点实验室门前,“创新降灾魔,温暖满人间”十个字十分醒目。与实验室一条马路之隔的成果转化中心——防灾技术产业园的厂房楼顶,“科技面向经济主战场”的红色大字非常亮眼。对陆佳政而言,这两句话,前者代表科研攻难关,后者代表服务保供电,两者相得益彰,正是他攻克防灾减灾难题不变的初心。