一、项目名称：输电线路智能融冰装置与主动式冰灾防御关键技术及其应用

二、提名者：罗安(湖南大学，中国工程院院士，电气工程)

三、提名等级：重庆市技术发明奖一等奖

四、项目简介

电网覆冰多次导致大面积停电事故的发生。2005年的冰灾导致中南4省（市）电网瓦解，2008年的冰灾导致全国13省大面积停电，2018年初国家电网220kV以上线路覆冰跳跃600余次，覆冰造成巨大的经济损失和社会影响。2009年以来，我国研究提出采用直流融冰方法，并研制出直流融冰装置，在很大程度上显著降低了覆冰对电网的威胁。但电网覆冰事故仍时有发生且直流融冰存在局限性：如需停电、操作复杂、融冰时间长、成本高，特别是目前的直流融冰装置不满足特高压输电线路的融冰要求，且不适应我国高可靠性智能电网发展的需要。

本项目在国家自然科学基金、国家重大基础研究计划（973计划）和重庆市基金等课题的支持下，采取野外自然覆冰科学观测、人工模拟试验、多学科交叉理论分析和工程示范与应用相结合的科学方法，研究提出电网冰灾不停电主动防御方法，开发了智能融冰装置并实施工程应用，推进了智能电网的发展，保障了重庆电网的供电可靠性，为重庆市经济稳步增长奠定了基础。主要创新性技术发明有：

（1）发明分裂导线输电线路“电流循环转移融冰”的方法，研制“电流转移智能融冰装置”，解决超特高压交流输电线路不能融冰的难题，实现高压、超高压输电线路在线智能融冰，融冰时间由传统的停电8h~12h缩短至在线运行融冰时间45min，装置成本节省90%以上。

（2）针对重庆电网的“微地形小气候覆冰”特征和供电负荷控制困难的特征，提出“大截面导线扩径”、“导线表面电晕效应控制”和“导线覆冰扭转抑制”等三种大幅度降低输电线路冰风荷载、显著提高抗冰强度的经济、安全、可靠、实用的不停电主动式冰灾防御方法。

（3）揭示输电线路覆冰随近地层空气温度、液态水含量、水滴特性等覆冰参数和导线直径、架设高度、海拔高度的变化规律；发明“圆柱体阵列冰量预测覆冰参数”的方法，研制阵列积冰器；提出“基于积冰器覆冰量逆算覆冰参数”和“基于覆冰输电线路张力动态变化实时精准监测输电线路覆冰”的方法，覆冰参数误差小于5%。

项目属原始创新，达到国际领先水平。智能融冰装置获得省部级重大专项产业化资助，项目成果在重庆市广泛应用，并推广至全国其他省（市），有效避免了电网冰灾事故的发生，项目研究推动了电气工程学科与其他学科交叉的发展，适应了西部大开发、西电东送、特高压工程和智能电网的重大战略需求，从根本上解决电网冰灾防御问题，促进重庆市的科学技术进步，提高我国电网冰灾防御的科学技术水平，社会经济效益巨大。

五、主要知识产权和标准规范等目录

六、主要完成人

第一完成人：蒋兴良，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中负责项目总体管理，制定技术路线和协调项目顺利完成；在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的70%。其创造性贡献主要有：发明电流循环转移融冰方法，研制智能融冰装置；提出主动式冰灾防御技术；研制覆冰精准监测装置。

第二完成人：张志劲，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中协助研究总体方案、制定技术路线、协调项目完成；在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的65%。其创造性贡献主要有：智能融冰装置开关模块的研发、整体性能测试和现场应用；提出扩径导线主动式冰灾防御技术；覆冰精准监测装置性能测试和现场应用。

第三完成人：舒立春，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中协助研究总体方案、制定技术路线、协调项目完成；在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的60%。其创造性贡献主要有：智能融冰装置通讯、控制系统的开发和现场应用；提出沉积放电主动式冰灾防御技术；覆冰精准监测装置通讯、控制系统的开发和现场应用。

第四完成人：胡建林，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中协助研究总体方案、制定技术路线、协调项目完成；在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的50%。其创造性贡献主要有：智能融冰装置在线取能模块的研发；抑制导线扭转+低粘结力涂层研发；覆冰精准监测装置取能模块的开发。

第五完成人：胡琴，教授，工作单位：重庆大学，完成单位：重庆大学。在项目中协助研究总体方案、制定技术路线、协调项目完成；在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的50%。其创造性贡献主要有：负责智能融冰装置、主动式冰灾防御技术和覆冰精准监测装置的产品工艺化设计。

第六完成人：洪敏，教授，工作单位：重庆广仁铁塔制造有限公司，完成单位：重庆广仁铁塔制造有限公司。在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的50%。其创造性贡献主要有：负责智能融冰装置、主动式冰灾防御技术和覆冰精准监测装置的产品制造、销售和电网中的推广应用和工程化开发工作。

七、完成单位

重庆大学：项目牵头单位，负责发明分裂导线输电线路电流循环转移融冰方法，研制电流转移智能融冰装置，首次实现高压、超高压、特高压输电线路不停电在线智能融冰；首次提出适用于不同环境条件的三种不停电主动冰灾防御方法；发明基于圆柱体阵列冰量的覆冰参数精准监测方法。负责项目成果应用技术指导。

重庆广仁铁塔制造有限公司：项目参与单位，负责电网智能融冰装置、防冰型铁塔与主动式冰灾防御关键技术相关产品的生产、销售和推广应用。

重庆地格科技有限责任公司：项目参与单位，负责电网智能融冰装置、主动式冰灾防御关键技术、覆冰精准监测相关产品的生产、销售和推广应用。