以特高压为主干网架的大区域电网，是我国电能跨区域输送的通道，也是提高新能源并网率、实现清洁能源消纳的核心载体，更是实现我国碳达峰碳中和战略目标的重要保障。据相关统计数据显示，由于大区域电网跨越地理气候区复杂多变，因强降水、地质灾害、风振、强雷暴、台风、覆冰等极端条件造成60%以上的电网重大故障，严重影响经济社会生产生活，威胁电网安全稳定运行。
近日，由中国电力科学研究院有限公司牵头的国家重点研发计划项目“极端条件下的大区域电网设施安全保障技术”顺利通过项目综合绩效评价。历时3年，15家优势单位组成“产学研用”联合攻关团队，成功建立“成灾机理—监测预警—风险评估—韧性提升—应急处置”的安全保障技术体系，为大区域电网安全稳定运行提供重要支撑。
“项目从电网极端气象数值预报、山区输电线路地质灾害、大跨越导线微风振动、变电站（换流站）抗震、接地网雷击暂态地电位升及其危害的抑制、安全保障平台等六个方面开展研究，综合利用理论分析、数值仿真、模拟实验、现场实测等技术手段，系统解决强降雨、地质灾害、风振、强地震、强雷暴、台风、覆冰等极端条件下电网复杂巨系统设施的安全风险防控难题。”项目负责人中国电科院副总工程永锋在接受采访时表示，通过建立极端条件下大区域电网设施安全保障的理论体系、防护技术和安全保障平台，显著提升电网防灾减灾技术能力，提高电网安全稳定运行水平。
据了解，2018年，中国电力科学研究院联合中国地质大学（武汉）、国网浙江省电力有限公司等14家单位，组成“产学研用”团队，启动国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”专项项目“极端条件下的大区域电网设施安全保障技术”，围绕制约大区域电网设施安全稳定运行的共性关键技术进行联合攻关。
据介绍，该项目从基础理论层面，推动了电网设施成灾机理研究。在硬件装置方面，研制了具有完全自主知识产权的相关装备，并在多个工程中实现了示范应用，显著提升了电网设施韧性。在软件平台方面，研发了相关分析软件和安全保障平台，推动了电网防灾技术由局域单风险应对向广域多风险防控的转变。
目前，项目成果已经在全国14个省28项工程中开展示范应用，并在2020年2月环渤海地区大范围覆冰舞动、2020年6月四川大规模“泥石流—堰塞湖—滑坡群”重大灾害、2021年“7·20”河南重大汛情等事件中，及时提供监测预警服务和应急处置支撑。
“我们既要面对500kV西堠门超大型大跨越工程（目前世界最高输电塔 380m）防风振难题，还要克服塔上强风、晃动、恐高等物理和心理挑战。”研发负责人中国电科院李丹煜博士提起扎根工程一线，最终建成世界最高输电塔梯度风场实测系统，自豪满满。
据李丹煜介绍，项目组通过积累沿海区域线路风场及风振数据，支撑舟山大跨越工程微风振动风险评估和2019年“利奇马”、2020年“黑格比”、2021年“烟花”等超强台风及2021年江苏“4·30”等强对流天气的快速应对。
值得一提的是，2020年2月14日至16日，正值新冠疫情形势严峻，一场大范围雨雪冰冻天气袭击了我国环渤海地区，团队成员将个人安危抛之脑后，坚持返岗值守，提前48小时成功预警了电网的大范围舞动事件，支撑了运维部门的提前部署和科学应对，极大的降低灾害影响。
危难之处显身手。2020年6月18日，四川发生大规模“泥石流-堰塞湖-滑坡群”重大灾害，严重威胁220kV丹金一二线多基杆塔的安全运行，研发骨干中国电科院赵斌滨博士“闻灾即动”，带领团队第一时间从北京飞赴灾害现场，采用“天-空-地”一体化立体监测，开展灾害应急监测和风险持续评估，为线路应急处置和防治过渡提供了坚实支撑。
程永锋表示，研发团队将进一步深化各项研究成果，持续开展成灾机理研究，不断提升监测预警能力，稳步推进新型防护措施的工程应用，依据应用效果持续开展迭代升级，为大区域电网的安全稳定运行提供基础支撑，为保障社会公共安全奠定坚实基础。
