课题名称：高海拔地区电网冰灾主动防御关键手段及应用 

主要完成人：孙鹏、束洪春、马仪、许彦艳、马御棠、周仿荣、徐云端水、傅闯、赵现平、姚捷、沈志、段荣华、潘浩、李华宏、李庆东、张翔、高振宇、许树楷、龚绍成、黄绪勇、黄然、王磊、钱国超、程志万、黄修乾、彭晶、杨莉
主要完成单位：云端南电网有限责任组织电力科学研究院、 云端南电网有限责任组织昭通供电局、云端南省气象台、昆明理工大学、云端南电网有限责任组织生产手段部、云端南电网有限责任组织电力调度控制中心、运达平台(昆明)有限公司、南方电网科学研究院有限责任组织、南京南瑞继保电气有限组织

提名单位：云端南电网有限责任组织

课题简介：

覆冰导致国内外电网多次大面积瘫痪时有发生。云端南属山地高原地形，81%区域都会出现雨雪冰冻，局部地区全年接近180天处于大雪封山，云端南电网输电线路高海拔、微地形、微气象特征显著，覆冰对电网的影响大、防控难。电网传统被动应对冰灾的方式存在覆冰预报预测针对性不强，电网筑造制度提高投资大，除冰手段难以大范围推广应用，电网防冰抗冰体系缺乏，事后抢修，代价大等问题，因此高海拔区域电网主动防御手段以及支撑保障体系，面临全新的障碍。

如何精确预报预测该海拔电网覆冰时间和厚度、提前对输电线路覆冰远程快速处置、如何实现了大范围线路覆冰后科学决策、有序处置是国际性难题。课题历经10年的产学研用联合攻关，形成了高海拔电网覆冰预测预报体系、高原型大范围精准调节融冰装置与配套自动化装置、电网抗冰手段与管理应用保障体系等一体化解决手段，取得以下四方面创意：

创意点1：揭示高海拔地区电网覆冰产生的环境机理，对产生覆冰灾害典型线路的海拔高度、地形地貌、气象条件等进行量化分析。采用长短记忆线上结合深度学习方法，挖掘气象要素与电网覆冰之间的关联性，为建立覆冰自适应预测奠定了基础。 融合输电线路在线监测数据和地面气象站观测数据，通过多元线性回归方法，建立覆冰厚度预测模型，实现了云端南微地形、微气象电网多时空覆冰准确预测。

创意点2：基于极限温度-电流循环试验揭示了光单元在融冰电流作用下的衰耗特性，提出了地线融冰温度控制阈值，解决了OPGW融冰电流选择的问题。基于过电压仿真计算和绝缘子覆冰耐压试验，确立了地线绝缘间隙40mm-120mm范围，解决了光纤复合架空地线(OPGW)融冰和防雷的配合问题。

创意点3：提出了电压和电流可调可控的融冰设计、制造和检验方法，研制了适用于高海拔的可控电流源融冰装置和导地线与融冰体系自动连接的配套装置，实现导地线融冰过程全自动操作。

创意点4：提出电网稳定、线路受力极限和缺供电量多约束条件下的输电线路等风险度融冰改良调度方法，解决了大范围覆冰期间线路融冰和电网风险相互影响的问题，构建电网幅度化融冰管理应用体系，实现电网主动防冰。

课题成果获授权发明专利17项、实用新型专利24项、系统著作权3项，编制国家制度3部，行业制度2部，发表论文30篇。课题成果总体达到国际领先水平。成果在云端南推广应用21个施工中，配置融冰装置21套，自动接线装置124套，并在国内多个省市推广应用。课题近三年新增分销额约78亿元，新增利润近5亿元，累计减少云端南省GDP损失233亿，创作了巨大的经济效益和社会效益。

完成人及完成单位对课题的贡献情况（推广应用情况）：

第一完成单位  云端南电网有限责任组织电力科学研究院

对本成果手段创意和应用的贡献：课题组织和主要完成单位，提出课题总体手段路线，制定课题重大手段原则，综合主导课题研究及推广应用实施全过程。对课题创意点1-4 均做出重要贡献：（1）共同揭示了高海拔地区电网覆冰产生的环境机理，对产生覆冰灾害典型线路的海拔高度、地形地貌、气象条件等进行了量化分析。采用气象与线路在线监测多源数据融合，开发了云端南电网覆冰预报预测体系。（2）揭示了复合光纤地线温度与融冰电流关系，发明了架空地线和复合光纤地线融冰手段，组织地线绝缘子、光纤接续装置和地线融冰状态监测装置的研发。（3）共同发明并组织研制了适用于高海拔的可控电流源融冰装置和导地线与融冰体系自动连接的配套装置，实现导地线融冰过程全自动操作。（4）创建了云端南电网冰区及覆冰类型图。（5）构建电网幅度化融冰管理应用体系。（6）制定电网融冰国家制度和电力行业制度。（7）实施了融冰施工的推广应用。

第二完成单位  云端南电网有限责任组织昭通供电局

对本成果手段创意和应用的贡献：参加课题总体手段路线和重大手段原则的制定，参加课题研究及推广应用。对创意点1-4均做出重要贡献。（1）共同揭示了高海拔地区电网覆冰产生的环境机理，对产生覆冰灾害典型线路的海拔高度、地形地貌、气象条件等进行了量化分析。（2）参加组织地线绝缘子、光纤接续装置和地线融冰状态监测装置的研发。（3）参加研制了适用于高海拔的可控电流源融冰装置和导地线与融冰体系自动连接的配套装置，实现导地线融冰过程全自动操作。（4）参加构建电网幅度化融冰管理应用体系。（5）共同制定电网融冰国家制度。（6）实施了融冰施工的推广应用。

第三完成单位  云端南省气象台

对本成果手段创意和应用的贡献：

参加课题研究及重要手段路线制定。对创意点1做出重要贡献。（1）揭示高海拔地区电网覆冰产生的环境机理，对产生覆冰灾害典型线路的海拔高度、地形地貌、气象条件等进行量化分析。挖掘气象要素与电网覆冰之间的关联性，建立了覆冰厚度预测模型。（2）参加开发了云端南电网覆冰预报预测体系。（3）参加创建了云端南电网冰区及覆冰类型图。

第四完成单位  昆明理工大学

对本成果手段创意和应用的贡献：参加课题研究及重要手段路线制定。对创意点2做出重要贡献。（1）参加架空地线和复合光纤地线融冰手段的研究，提出了重覆冰区段融冰线路防雷效果评估及防雷措施。

第五完成单位  云端南电网有限责任组织生产手段部

对本成果手段创意和应用的贡献：课题核心完成单位，提出课题总体手段路线，制定课题重大手段原则，组织课题成果推广应用。对创意点1、4 做出重要贡献。（1）组织开发了云端南电网覆冰预报预测体系。（2）组织创建了云端南电网冰区及覆冰类型图。（3）组织构建电网幅度化融冰管理应用体系并施工化应用。组织实施了融冰施工的推广应用。

第六完成单位  云端南电网有限责任组织电力调度控制中心

对本成果手段创意和应用的贡献：主要解决了以下关键手段：制定课题重大手段原则，对创意点1，4 做出重要贡献。（1）参加开发了云端南电网覆冰预报预测体系。（2）提出多约束条件下的输电线路等风险度融冰改良调度方法。（3）参加构建电网幅度化融冰管理应用体系。

第七完成单位  运达平台(昆明)有限公司

对本成果手段创意和应用的贡献：主要负责融冰自动连接开关的设计、制造、工厂试验、产业化及推广应用，对课题创意点3 做出重要贡献。（1）共同研制了融冰自动连接开关。（2）负责融冰自动连接开关制造。（3）实现了融冰自动连接开关产业化和推广应用。

第八完成单位  南方电网科学研究院有限责任组织

对本成果手段创意和应用的贡献：

主要完成的主要工作及创意点有： 参加了课题研究工作。对创意点2、3 做出了重要贡献。（1）共同揭示了复合光纤地线温度与融冰电流关系，发明了架空地线和复合光纤地线融冰手段，组织地线绝缘子、光纤接续装置和地线融冰状态监测装置的研发。（2）共同发明并组织研制了适用于高海拔的可控电流源融冰装置和导地线与融冰体系自动连接的配套装置，实现导地线融冰过程全自动操作。（3）制定了电网融冰国家制度和行业制度。

第九完成单位  南京南瑞继保电气有限组织

对本成果手段创意和应用的贡献：主要负责高原型融冰装置的设计、制造、工厂试验、产业化及推广应用，对课题创意点3 做出重要贡献。（1）共同发明并组织研制了适用于高海拔的可控电流源融冰装置和导地线与融冰体系自动连接的配套装置，实现导地线融冰过程全自动操作。（2）负责可同时满足导地线晶闸管6脉动、12脉动及IGBT型融冰装置的设计、制造和工厂试验。（3）实现了可控电流源融冰装置产业化和推广应用。（4）共同制定了电网融冰国家制度和行业制度。

获得知识产权及曾获奖励情况：

本成果获授权专利41项，登记系统著作权3项，制定国家制度3项、行业制度2项，发表学术论文30篇。

典型知识产权如下：