在电力系统中,特高压套管犹如"咽喉要道",其运行稳定性直接关系电网安全。
传统人工巡检方式存在精度不足、效率低下等问题,特别是在极端环境下难以实现有效监测。
这一技术瓶颈长期制约着我国特高压电网的智能化发展。
针对这一行业痛点,国网重庆经研院张施令博士团队自2016年起开展专项攻关。
团队创新性地提出"数字孪生"解决方案,通过建立三维数字模型,实时映射物理套管的运行状态。
项目核心技术在于构建多参数耦合分析系统,将温度、电压、电流等关键指标转化为可视化数据流,实现故障预警准确率提升40%以上。
技术突破的背后是科研人员长达十余年的执着探索。
为获取第一手数据,团队曾深入新疆天山、宁夏等地的特高压换流站,在零下30度的严寒中持续开展现场观测。
张施令博士回忆:"当时在换流阀厅外一站就是整天,手脚冻得失去知觉也要确保数据采集的完整性。
"这种扎根一线的科研作风,为模型构建奠定了坚实的数据基础。
该技术的应用价值已在实际工程中得到验证。
目前,团队研发的智能监测系统已在220千伏至1100千伏多个电压等级套管上成功部署,相关成果获得3项国家发明专利和4项软件著作权。
特别值得一提的是,项目成果直接应用于我国首支特高压油气套管的设计制造,打破了国外技术垄断。
从行业发展角度看,这项创新具有多重战略意义。
一方面,数字孪生技术的应用将特高压设备运维带入智能化时代,预计可使检修效率提升60%;另一方面,该研究为电力装备全生命周期管理提供了新范式,对推动能源行业数字化转型具有示范作用。
中国电机工程学会专家评价称,此项研究"开创了电力设备智能运维的新路径"。
展望未来,随着"双碳"战略深入推进,特高压电网建设将迎来新一轮发展机遇。
张施令团队表示,下一步将重点攻关数字孪生技术与人工智能的深度融合,力争在设备故障预测、健康评估等核心领域实现更大突破。
国家电网公司已将该项目列为重点推广技术,计划在未来三年内实现特高压换流站全覆盖。
一项技术突破的背后,往往是科研工作者数年如一日的坚守与付出。
从实验室到生产一线,从理论研究到工程应用,张施令用十二年时间诠释了什么是"板凳要坐十年冷"的科研精神。
当前,我国正加快构建新型电力系统,特高压作为能源输送大动脉,其安全稳定运行至关重要。
以张施令为代表的电力科技工作者,扎根一线、潜心钻研,不断突破关键核心技术,为保障国家能源安全、推动电力装备国产化贡献着智慧和力量。
这种将个人理想融入国家需求的科研态度,正是推动我国从电力大国迈向电力强国的重要支撑。