氫航資訊 | 寒潮來襲! 氫動力無人機填補電網覆冰巡檢剛需空白
12月15日,隨著從中央到省臺幾十個預警發布,今冬第一個寒潮終于奔襲浙江。凜冽的北風中,吳越山水氣溫驟降13-20℃,許多山區出現了7-9級大風、雨夾雪和結冰,對人們生活和工業生產造成影響。
寒潮不止會導致上述我們常見的惡劣天氣,還會造成一種災害現象:電網覆冰,給電網運行帶來巨大威脅。
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電網覆冰,會造成導線、地線、線塔金具承受非正常張力,造成扭曲、倒塌等機械性損傷。另外因為絕緣子覆冰或融化過程會造成絕緣系數下降,形成閃絡,也稱冰閃。2008年冬季,一場覆冰,造成我國南方13個省份電力系統的部分片區電網與主網解列。全國因災害停運電力線路36740條,停運變電站2018座,110千伏及以上電力線路因災倒塔8381起。全國停電縣(市)多達170個,部分地區停電時間長達10多天。災害還造成部分鐵路牽引變電站失電,京廣、滬昆、鷹廈等電氣化鐵路中斷運行。
2016年1月的冰災,兩網雖然已對災害的防范水平有較大提高,國網統計仍造成261.5萬戶用戶停電,南網統計2條35kV線路跳閘,122條10KV線路跳閘,給人民生活生產帶來巨大影響。
今冬寒潮來臨之前,國網浙江省公司紹興供電公司就做好了各種準備。其中紹興嵊州雅璜鄉霧蕩崗的部分電網地處山區,特殊的地理條件和氣候特征使得這一帶線路往往成為整個浙江最早發生覆冰的風險點。而這一地區同時極易發生路面覆冰、雨雪等極端天氣,為人工巡檢帶來難度。低溫也會使鋰電池無人機航時驟減,性能下降。
由國網浙江雙創中心和氫航科技聯合研發的氫動力無人機在這個關鍵時刻,擔當起了山區覆冰巡檢的重任。12月16日凌晨,山區氣溫已降至零度以下,覆冰災害發生的概率劇增。紹興輸電運檢中心巡檢人員,在冰雪覆地的山間小路向目標線路挺進,汽車防滑鏈都斷了幾根。巡檢人員評估了難度和風險之后,班組計劃放飛氫燃料電池動力無人機“氫霆”。氫霆無人機可以耐受-20℃低溫,最大作業半徑30公里。從這個位置起飛可以覆蓋全部風險線路。
山區里另一個挑戰是氣流復雜紊亂,6-7級陣風加上升氣流中,氫霆的抗風性能也得到充分考驗。經過2小時的巡檢,無人機使用可見光吊艙排查了16公里線路,53基桿塔,拍攝照片約3600張。
紹興輸電運檢中心還首次試驗了用氫動力無人機加激光雷達進行覆冰掃描。無人機攜帶航維智芯的激光雷達吊艙,實時生成三維點云模型,在線計算弧垂和交跨物距離。采集的覆冰弧垂曲率結合導線類型和跨度參數可以快速計算導線覆冰重量,評估風險程度。
據悉,這是我國電網第一次使用氫動力無人機進行長航時覆冰巡檢。國網浙江雙創中心的科研成果和紹興供電公司的創新巡檢方式,讓電網運維部門能夠在最快的時間里用更加安全的方式掌握覆冰風險程度和準確定位風險點。氫動力飛機的低溫適應性、長航時和抗風性在這一任務中得到很好的驗證。它為電網覆冰巡檢增加了另外一個有效手段,填補了惡劣天氣下冰災巡檢無人機的空白,相信未來氫動力無人機一定會在這一領域得到更加廣泛的推廣應用。