科创中国
基于冰层电容效应的覆冰精准监测智能装置
发布时间: 2025-05-25
基本信息
合作方式：
技术许可
成果类型：
发明专利
行业领域：
新一代信息技术产业,人工智能
成果介绍
中国广泛分布的山地丘陵形成复杂区域地形极易引发小范围异常气候，造成输电线路局部严重覆冰促使电网呈现典型“微地形小气候”覆冰特性，严重影响电力输送安全。覆冰监测是为电网防冰减灾抢时增效，保障人民电力供应的根基，当前技术难以解决装置设备冻结导致测量结果失真或缺失、高湿浓雾覆冰图像模糊等问题，始终不能规避人工观冰，无法实现电网覆冰精准监测。亟需创新电网覆冰监测技术，提出新方法研制新设备，支撑冬季贵州电网的安全稳定运行。
项目研究了冰层介质电容值随覆冰类型与厚度变化的基本物理规律，通过圆柱阵列多电极组合感知冰层介质电容的方法，测量冰层厚度与冰密度。研制了基于冰层电容效应的覆冰精准监测智能装置，由不同直径圆柱阵列冰厚、冰密度的差异表现为其电容的变化，从而基于电容值的动态变化及其影响因素的规律，通过反演算法获得任意导地线的实际覆冰厚度和密度，实现输电线路覆冰精准监测；该装置不需要在线路带电部位安装传感器，提升了现场安装和运行维护的效率，缩短了停电时间。
成果亮点
项目研究了冰层介质电容值随覆冰类型与厚度变化的基本物理规律，通过圆柱阵列多电极组合感知冰层介质电容的方法，测量冰层厚度与冰密度。研制了基于冰层电容效应的覆冰精准监测智能装置，由不同直径圆柱阵列冰厚、冰密度的差异表现为其电容的变化，从而基于电容值的动态变化及其影响因素的规律，通过反演算法获得任意导地线的实际覆冰厚度和密度，实现输电线路覆冰精准监测。
该装置不需要在线路带电部位安装传感器，提升了现场安装和运行维护的效率，缩短了停电时间。
团队介绍
团队长期从事电网防冰减灾技术及装备研发，在覆冰机理研究、数字化覆冰在线监测装置及系统建设、新型直流融冰装置研发等领域有着丰富的研究经验和科技成果。
团队成员共15人，人员结构中硕士及以上学历占比超过80%，高级职称专家7人，35岁及以下青年研究人员占比60%，队伍整体科研素质高、年轻化程度高。其中，团队负责人黄欢为教授级高级工程师、贵州省“百”层次人才、南方电网公司一级领军技术专家；核心成员毛先胤为高级工程师、南方电网公司二级领军技术专家；研究成员钟尧为贵州省青年拔尖人才；此外，团队中多位成员毕业于国内电气领域顶尖科研院所，相关装备设计、算法研发能力较强。
成果资料
产业化落地方案
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