科技日报记者 夏凡 通讯员 叶琪
记者10月17日获悉,国家能源局近日发布第五批能源领域首台(套)重大技术装备名单,由国网宁波供电公司牵头、国网浙江科技创新中心等单位联合攻关完成的“基于分布式光传感技术的输电线路综合防灾监测装置”入选。
据介绍,该装置基于分布式光纤传感技术,通过在输电线路中布设特种光纤,利用光信号在光纤中传播时的散射效应,实时感知线路周围温度、振动等物理量变化,再通过AI多灾种识别算法,精准区分覆冰、山火、舞动等8类灾害,识别范围覆盖电网90%以上的风险场景。同时,该装置借助部署于杆塔上的边缘计算终端,实现数据就地处理,可在1秒内完成灾害预警,其空间分辨率高达5厘米,定位精度实现从“米级”到“厘米级”的跨越。
在研发方面,该装置解决了分布式光纤传感系统的传输距离、空间分辨率、交叉耦合等技术难题,提高系统的测量精度和稳定性。在生产设备方面,该装置设计和制造高性能、低成本、易维护的测试装置,考虑光纤的接入方式、保护措施、环境适应性、故障诊断等问题。在抗干扰能力方面,国网宁波供电公司研发团队通过抗干扰算法与特种封装材料的结合,有效克服了光纤易受温度、电磁干扰的难题,确保装置在-40℃至85℃的极端环境中稳定运行。
“传统监测体系下,人工巡检和单一传感器存在盲区多、响应慢等问题。”国网宁波供电公司输电人员朱敏辉介绍,光纤传感技术可覆盖整条线路,相当于为电网装上了“神经末梢”,灾害发生时能立即定位风险点并发出预警。
值得一提的是,该装置部署于变电站通信机房,无须登高作业或停电施工,安装维护安全性提升80%。依托光纤自感知特性,装置还免去了传感器定期校准与更换成本,全生命周期运维费用降低65%。目前,该装置已在2条500千伏易覆冰关键输电线路中部署并发挥作用,逐步形成一套可复制、可推广的“宁波经验”。
据了解,下一步,国网宁波供电公司将重点攻关极端环境适应性、多源数据融合分析等技术,并计划在全省高压线路中实现全推广全覆盖,同时联合高校、企业共建电力装备创新联合体,推动更多高端技术从实验室走向工程应用。