面向新型電力系統(tǒng)的智能防災減災技術探索

廣西電科院：尹立群、黃志都、張鐿議、張玉波

　　南方區(qū)域極端氣候復雜，夏季雷暴、臺風和地質沉降等多發(fā)，冬季雨雪冰凍和夏秋季山火等極端災害頻發(fā)，影響電力系統(tǒng)正常運行，尤其是威脅風、光、水等綠色能源電力供應的穩(wěn)定性。綠色能源不確定性、極端氣候等因素導致新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行風險問題，主要有三個特點：一是極端自然災害挑戰(zhàn)電力系統(tǒng)設備更為苛刻，電力防災減災規(guī)劃設計需重新考量，提升設備抗災水平，應對極端環(huán)境挑戰(zhàn)。二是清潔能源發(fā)電基地所處環(huán)境惡劣，電源安全穩(wěn)定送出較傳統(tǒng)發(fā)電基地挑戰(zhàn)性更嚴峻，外部環(huán)境(山火、覆冰、臺風等)復雜矛盾日益突出，新型電力系統(tǒng)防災減災問題凸顯。三是新能源送電走廊環(huán)境惡劣，設備巡視手段、災情勘查方式需倚重人工智能設備，單從依靠人工處理，無法應對新挑戰(zhàn)。

　　智能技術在新型電力系統(tǒng)防災減災的應用

　　無人機智能勘災技術。針對災情勘測的特殊環(huán)境狀況，當前固定翼無人機在信號傳輸、飛行航程等具有優(yōu)勢，實現與防災減災預警系統(tǒng)聯動，獲取災情預警信息，快速啟動無人機前往勘測，解決災情發(fā)生時或災后勘災即時聯動響應問題，實現將勘災現場信息回傳至遠程生產應急監(jiān)控平臺，支撐應急救災。

　　數字孿生技術。利用數字孿生方法建立輸變電設備數字孿生模型，開展基于數字孿生的輸變電設備多維數據融合分析和風險評估，直觀反映各類災害發(fā)生前或發(fā)生時本體設備與外部環(huán)境狀態(tài)，實現設備防災應急管理虛實交互、協(xié)同聯動和主動預警，提升電力裝備在防災減災方面的自動化和智能化水平。

　　機器人技術。針對電力系統(tǒng)的高危作業(yè),借助智能機器人代替人工，保障工作人員安全,實現系統(tǒng)正常運行，提高電網自動化作業(yè)水平。目前應用場景有電力線路除冰機器人、作業(yè)維護機器人等，同時機器人技術可以克服臺風、雷雨和低溫冰凍等極端天氣，承擔起前期勘查和設備維護工作。

　　“5G+無人機+衛(wèi)星”應急通信技術。通信地面基站受到因災害導致信號中斷或減弱，如山區(qū)電力桿塔倒塌斷電、山體滑坡、地震等情況，通過固定翼無人機攜帶無線通信基站和衛(wèi)星通信設備，基站在受災區(qū)發(fā)射無線信號，利用衛(wèi)星通信傳送回地面信號站，再從地面光纖傳到移動網，實現災區(qū)大范圍可靠有效通信信號覆蓋。

　　新型電力系統(tǒng)防災減災技術發(fā)展

　　未來構建新型的電力系統(tǒng)，實現碳達峰、碳中和目標，依托云大物移智技術，提升防災減災技術及其裝備，必將是高效重要的途徑。針對臺風、洪澇、覆冰及地質隱患等自然災害，研究面向新型電力系統(tǒng)抵御自然災害的技術及其裝備，重點攻克數據驅動的新型電力系統(tǒng)災變風險演化及防控理論技術;研究新型電力系統(tǒng)下的配電網洪災預警方法，研制適用于新型電力系統(tǒng)的災害監(jiān)測裝置;研究極端自然災害引發(fā)電力設備故障智能高效查找技術等，實現新型電力系統(tǒng)“災前預警防控、災中應急管理、災后搶修決策”的管理轉變。