OPGW智能融冰技术：保障电网安全，降低运维成本的创新方案 CNR218-204

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了OPGW智能融冰技术：保障电网安全，降低，有效提升了作业效率与安全水平。OPGW（光纤复合架空地线）在覆冰条件下易发生断线、倒塔事故，直接影响电网安全运行。传统融冰方式缺乏对光缆温度的实时感知，难以兼顾融冰效率与光缆保护，运维人员往往凭经验决策，风险较高。

随着线路绝缘化与非绝缘化改造推进，OPGW融冰需要一套能自动判断融冰时机、动态调节融冰过程的技术方案。该项目针对这一需求，开发了基于覆冰厚度与光纤温度监测数据的自动化控制系统，旨在实现OPGW融冰过程的安全与自动化。

存在问题

• 覆冰监测精度不足。传统方法难以准确获取OPGW覆冰厚度，无法为融冰决策提供可靠依据。
• 温度交叉敏感与风噪干扰。光纤温度监测易受环境因素影响，导致融冰温度数据失真。
• 长距离线路融冰时间决策困难。线路跨度大，融冰时间难以统一判断，存在光缆受损风险。
• 融冰过程自动化程度低。依赖人工经验操作，响应速度慢，难以适应多变的覆冰工况。
• 运维成本高。冰区线路每年造成的人员与资金浪费显著，灾后重建压力大。

创新目标

该项目旨在开发一套OPGW智能融冰技术方法与解决方案，实现覆冰厚度与光纤温度的自动化监测、融冰过程的自动调节与安全控制，避免光缆受损，降低冰区线路运维成本，提高电网安全可靠性。

技术方案

系统由覆冰厚度监测单元、光纤温度监测单元、融冰装置及自动化控制系统组成。覆冰厚度监测采用无源光纤测量，测试精度达1mm；融冰温度监测涵盖距离超过26km。融冰装置与在线监测系统通过温度反馈实现自动化调节，确保融冰过程安全。

操作流程为：系统实时采集覆冰厚度与光纤温度数据，自动判断融冰启动条件；融冰装置根据温度反馈动态调整输出，避免光缆过热受损；融冰结束后系统自动停止并记录数据。该流程解决了温度交叉敏感、风噪干扰及长距离线路融冰时间决策等难题。

创新亮点

• 自动化控制：首次开发基于覆冰厚度与光纤温度监测数据的自动化控制系统，实现融冰过程自动判断与调节。
• 高精度监测：覆冰厚度监测采用无源光纤测量，测试精度达1mm，为融冰决策提供可靠数据。
• 长距离涵盖：融冰温度监测覆盖距离超过26km，适应长距离线路融冰需求。
• 安全保护：通过融冰装置与在线监测系统的温度反馈自动化调节，避免光缆受损。
• 抗干扰能力：解决了温度交叉敏感与风噪干扰问题，提升监测数据准确性。

落地应用效果

自2013年起，该项目在湖南雪峰山覆冰试验站及国网湖南省电力公司220kV黔平线等地，成功实施了OPGW融冰试验段与抗冰改造示范工程，有效避免了输电线路因OPGW覆冰导致的断线倒塔事故，展现了良好的经济与社会效益。

据统计，我国冰区线路年造成的人员与资金浪费近9亿元人民币，若系统应用该技术，年可节支线路运行维护费数亿元，间接经济效益显著。产业单位转化该成果后，可直接收益数亿元人民币，并有望开拓光纤在线监测方面的新业务。

产出物：OPGW智能融冰系统、覆冰厚度与光纤温度自动化监测装置、融冰装置及配套控制软件。

适用场景：冰区输电线路OPGW融冰、抗冰改造工程、光纤在线监测业务。

常见问题

Q：该技术是否已在真实线路中验证？

A：是的。自2013年起，在湖南雪峰山覆冰试验站及国网湖南省电力公司220kV黔平线等地成功实施了OPGW融冰试验段与抗冰改造示范工程。

Q：融冰过程如何避免光缆受损？

A：通过融冰装置与在线监测系统的温度反馈自动化调节技术，实时控制融冰温度，确保融冰过程安全。

Q：该技术的经济效益如何？

A：我国冰区线路年造成的人员与资金浪费近9亿元，全面应用后年可节支线路运行维护费数亿元，产业单位转化后可直接收益数亿元。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。