電網輸電通道易受臺風、雷擊、大雨、濃霧、覆冰、地震等氣象、地質災害的影響。為了提高上海輸電通道的安全性,本項目系統地開展了輸變電設施的防災減災研究。
本項目針對臺風災害開展了基于氣象預報的線路臺風故障風險預警研究和輸電線路抗風研究;針對雷擊開展了基于線路走廊落雷統計的雷擊線路風險預警研究;針對覆冰開展了覆冰預警、桿塔抗冰研究和覆冰在線監測研究;針對污穢開展了線路污閃風險預警研究、輸變電設備外絕緣防污技術研究;針對地震災害開展了特高壓輸電塔、變電站電氣設備抗震研究。在上述研究的基礎上開發了輸電線路“導線覆冰預報及冰情監測告警系統” “基于氣象環境的輸電線路故障風險預警系統”“華東電網輸變電設備狀態監測系統”,實現了在線監測和風險預警相結合的輸變電設施防災技術應用。
項目首次完成多參量的線路虛擬現實監測技術研究;完成基于風洞試驗的塔線體系風致耦聯振動特征研究,提出了桿塔抗風抗冰加固改造技術措施,開發了自主知識產權的屈曲約束支撐;首次完成了真實變電站耦聯設備地震模擬實驗以及大型變壓器震害機理實驗并提出了抗震設計方法和改進建議;首次發現了特高壓八分裂導線間風荷載屏蔽效應并大大降低了風荷載;首次建立了網格化的高分辨率的氣象參數傳輸機制,根據區域網格風速、風向預報數據來預先給出故障風險線路集的算法模型,完成基于地面落雷數據來預判雷擊跳閘風險線路集的計算模型。
項目研究獲得了6項發明專利授權,6項實用新型專利授權,另有2項發明專利申請已受理中。項目研究在國內外重要學術期刊和會議上發表了73篇學術論文,部分內容參與完成編寫專著2部。其中,SCI、EI收錄論文共計37篇。本項目研究成果已應用于華東電網輸變電設施的運行維護管理,以及電網調度的安全性評估,保證了華東區域電網的安全性、可靠性。
