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走进科技攻关团队 | 强台风环境电网抗风减灾科技攻关团队

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2017年1月，国家电网公司印发《国家电网公司关于命名公司第四批科技攻关团队的通知》（国家电网科【2017】3号）文件。截止目前，国家电网公司已命名4批共计71支科技攻关团队。为了促进高压学科进步，提升科技攻关团队在高压学术界的影响力，《高电压技术》微信平台开通了“走进科技攻关团队”系列栏目，对团队构成、研究方向及科研成果等进行全面的报道。

强台风环境电网抗风减灾科技攻关团队

团队介绍

基本概况

强台风环境电网抗风减灾科技攻关团队隶属于国网福建省电力有限公司，是国家电网公司第四批科技攻关团队。团队目前由13名高工，2名工程师组成，超过80%的科研人员具备硕士及以上学位。团队长期致力于我国沿海电网抗风减灾领域的性能检测、监测预警、灾情防治、应急抢修的理论和应用研究，为沿海电网抵御台风灾害构建防御、监测和应急体系提供科技支撑和技术保障。团队的研发实力在十三五末定位为整体达到国内领先水平，在强台风环境下电力设备灾损机理和监测预警研究方面达到国际先进水平。

团队成员

陈彬，35岁，科技攻关团队带头人，高工，现任国网福建省电力有限公司电力科学研究院副院长，国网强台风环境抗风减灾实验室（培育）主任助理，福建省高供电可靠性配电技术企业重点实验室主任，中国化学与物理电源行业协会储能应用分会专家委员，福州大学兼职副教授，硕士生导师，长期致力于电网防灾减灾、智能配电网、储能多样化应用等领域研究工作。在基于塔线耦联体系下的杆塔动态风荷载快速预警、水泥电杆台风荷载加载试验和现场抗风性能检测、全三维电网台风预警及仿真分析研究平台、历史台风重演和模拟台风风场的方法等方面取得了突出研究成果，为台风极端气象环境下电网的防风设计、抗风检测和监测预警提供了强有力的技术支撑；在福建电网的防台抗台工作中，主持开展电网台风监测预警工作，发布了20余期《福建电网台风预警快报》，多次带队赶赴受灾现场开展灾情勘察与救灾指导，主持编制灾损分析报告10余份。

蔡振才，50岁，高工，现任国网福建省电力有限公司电力科学研究院院长，国网强台风环境抗风减灾实验室（培育）副主任，福州大学兼职副教授，福建省水利发电工程学会常务理事。主要从事信息通信技术、电网运行管理与防灾减灾技术等方向的研究工作，成果斐然。

廖福旺，55岁，高工，现任国网福建省电力有限公司电力科学研究院副总工程师，在电网防灾减灾、线路防雷和电网设备检测新技术等方面取得了丰富的研究成果。

黄海鲲，41岁，高工，现任国网福建省电力有限公司电力科学研究院设备状态评价中心副主任，国家电网公司专业领军人才，在电网防灾减灾，线路防雷和过电压等方向开展了深入的研究。

李传栋，38岁，高工，现任全国变频调速设备标准化技术委员会委员，国家电网公司专业领军人才，主要从事电力系统防灾与稳定性分析等方面的工作，成果显著。

张世钦，45岁，高工，现任国网福建省电力有限公司调控中心水电及新能源处处长，福建省气象学会常务理事，专注于电网水电及新能源调度运行管理和气象信息在电网运行中的应用与研究，在电网气象灾害监测预警方面具有了丰富的研究经验。

施广宇、林一泓、傅智为、舒胜文、郭晓君、许军、易弢、吴涵、王健等团队骨干成员长期从事电网防灾减灾方面的科技与技术支撑工作。

研究方向

※ 强台风环境下主配网设备灾损机理及灾前防范措施研究

1）强台风环境下输电线路和典型配电网风涝灾损关键特征及形成机理研究

2）复杂地理环境下多种线路结构的防风设计关键系数研究

3）主配网设备灾前防风涝关键技术措施研究

※ 强台风环境下电网灾害监测预警技术及减灾措施研究

1）电网台风风涝灾害精细化监测与短临预警技术

2）负荷转移、杆塔加固和设备防涝等灾中减灾措施研究

※ 强台风环境下电网应急抢修决策及灾后快速恢复技术研究与应用

1）应急抢险移动供电所一体化技术

2）差异化应急复电策略研究

3）电网抗台应急资源最优调配模型研究

科研条件

福建电网在国网公司内台风登陆频次最高、活动范围最广、受灾影响最大，具有开展台风环境下电网抗风减灾试验研究的先天优势和深厚基础。在此基础上，以国网强台风环境抗风减灾实验室（培育）和福建省高可靠性供配电技术企业重点实验室为依托，正在完善电网台风监测预警中心，构建了水泥电杆仿风荷载加载试验场，研发了多种应急复电装备，正在建设国网公司首家电力风洞实验室、应急抢修装备试验基地和输配电线路抗风减灾沿海真型试验场。这些试验设施和系统功能各异，各有侧重。

电网台风监测预警中心

主要功能：为国网公司各沿海电网提供台风登陆路径及其风雨影响的精确研判、台风灾害下电网薄弱环节和风险区域的主动研判、电网台风灾损状况的快速研判、台风气象要素和电网灾损关联的深度研判，并发布电网台风监测预警信息。建立了电网综合防灾减灾系统、输电线路防御台风仿真分析平台。

电网台风灾害监测空间分辨率不低于1km×1km，时间分辨率不低于10min
电网台风灾害短临预警时效为0-3h，空间分辨率不低于3km×3km，时间分辨率不低于30min

电网台风监测预警中心

电网综合防灾减灾系统

输电线路防御台风仿真分析平台

水泥电杆仿风载荷加载试验场

主要功能：具备开展水泥杆的地基蠕变与松弛模型、模态分析、抗风能力综合评价等课题研究与现场试验。

设计开发的基于力反馈的全闭环加载系统，解决了在加载过程中，由于地基的松动，实际加载力变化的问题。基于恒定加载力幅值的动态加载系统实现了力的全闭环，完全等效于台风的作用效果。
国内首创的水泥电杆动态加载装置和加载方法，适用于对底部固定的水泥电杆或类似杆状物进行动态加载，模拟其承受动态载荷的能力。
加载过程能够实时采集电杆倾角和钢丝绳的拉力，只要设置好摆动振幅和加载频率，即可实现持续动态加载。
试验平台能全方位开展水泥杆地基的蠕变与松弛模型、水泥杆的模态分析、水泥杆抗风能力综合评价理论工作和现场试验论证。

电杆仿风荷载加载试验场

多种应急复电装备

主要功能：落实“先复电，后抢修”理念，有力支撑电网台风灾后的应急复电工作。

10kV移动式储能车

主要由锂离子电池系统、双向变流器系统、配电接入系统、监控系统等四个主要部分组成，装置集成至移动式厢体，系统的输出电压为380V，输出频率为50Hz，接口形式为三相四线制，系统连接于10kV/380V配电变压器的低压侧，通过充放电控制，可为遭遇强风停电台区提供应急保供电服务。

10kV移动式储能车

车载110kV移动式智能变电站

能够用于台风等自然灾害等其它原因引用变电设备损坏而导致的电力供应中断，全部或部分替代某一常规变电站部分容量，迅速恢复用户的供电，最大程度地减小电力供应中断的时间。

车载110kV移动式智能变电站

国网公司首家电力风洞实验室（在建）

主要功能：填补国网公司在电力设备风荷载与风环境相关风洞试验平台的空白，与国网公司相关实验室形成互补机制，能够模拟良态风（季风）与非良态风（台风、下击暴流）、能够开展0.4~1000kV电压等级设备试验、能够开展超高、大档距杆塔线路试验。

风洞按全钢结构，闭口回流
单试验段最大风速30m/s设计
整体轮廓长62米、宽31米、高6米
试验段长15米、宽9米、高3米

电力风洞实验室效果图

应急抢修装备试验基地（在建）

主要功能：分为应急复电试验场和快抢快建试验场，为应急抢修装备和关键技术提供试验场所，为应急复电策略的成效分析提供验证场所，为输配电线路的快抢快建和机械化施工技术提供演练和培训场所。

应急复电试验场

搭建应急复电试验场
开展应急复电能力培训
提供应急装备质量试验平台

快抢快建试验场

模拟台风造成的配电线路典型灾损，开展灾损快速修复的培训及演练
模拟沙地、滩涂、硬土和石基等典型地质条件，开展快速抢修培训及试验，开展小型化、分散化的机械化施工装备和方案的应用验证

应急抢修装备试验基地

输配电线路抗风减灾沿海真型试验场（在建）

输电：

主要功能：开展输电线路实际台风作用下的动态响应研究，实际台风环境下线路的风致响应试验，台风环境下导线风压分布规律的试验研究，输电线路台风防治措施的挂网试验和成效验证。

退役的220kV线路
东南沿海台风区域的典型特征环境
年平均大风日数超过90天，处于33m/s以上风区（30年一遇），全段线路为同塔架设，包括20基杆塔，6个耐张段，主要塔型为鼓型塔。

输电线路抗风减灾沿海真型试验场选址

配电：

主要功能：开展配电线路实际台风作用下的动态灾损响应，台风环境下配网杆塔结构与力学性能试验研究，台风环境下配网杆塔基础的承灾试验研究，配电线路台风防治措施的挂网试验和成效验证。

试验场年均大风（超过8级）天数超过100天以上，平均每年有1起13级及以上台风经过
10kV线路走廊29km

配电线路抗风减灾沿海真型试验场选址

研究成果

研究团队长期致力于我国沿海电网台风灾损的机理仿真、监测预警、防治措施、应急处置等技术的研究和试验，系统性建立了电网抵御台风灾害的防御体系、监测体系和应急体系，为台风极端气象环境下电网各环节提供强有力的科技支撑和技术保障，在强台风环境电网抗风减灾方面取得了显著成果。团队专业技术结构、知识结构、年龄结构合理，形成了一支具有较强创新能力的科研队伍。近三年，团队承担省部级科技项目3项，省公司科技项目11项；取得科技创新研发成果11项，专利授权13项，省公司及以上科技奖励12项；发表论文17篇，出版专著2部。