【資料圖】

近日，國(guó)網(wǎng)福建電科院輸變電所在福建平潭吉釣村附近海域，應(yīng)用自主研制的海纜高精度故障定位與路由探測(cè)技術(shù)，成功完成了一條3公里長(zhǎng)的海底電纜全狀態(tài)綜合診斷與精準(zhǔn)定位。此項(xiàng)技術(shù)主要依托國(guó)家電網(wǎng)總部科技項(xiàng)目"近海復(fù)雜環(huán)境下交流海纜狀態(tài)多維感知與應(yīng)急搶修技術(shù)研究"，通過創(chuàng)新融合光纖傳感與電流行波檢測(cè)的協(xié)同定位技術(shù)，將故障定位精度鎖定在5米以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)超過20公里的持續(xù)感知，故障診斷準(zhǔn)確率高達(dá)98%以上。

海底電纜敷設(shè)于水下，是跨越海洋、島嶼連接、城市互聯(lián)的"電力動(dòng)脈"。由于其隱蔽性強(qiáng)、環(huán)境復(fù)雜，一旦發(fā)生故障，查找難度極大。以往主要依賴人工潛水摸排與經(jīng)驗(yàn)判斷的傳統(tǒng)方式，需要多名作業(yè)人員攜帶水下攝像儀、聲吶探測(cè)儀等設(shè)備，潛入數(shù)十米深的海底，在能見度低、水流湍急的環(huán)境中，依靠手持設(shè)備逐段排查。作業(yè)人員每次水下作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4至6小時(shí)，不僅效率低下，還受限于海況、能見度與設(shè)備精度，準(zhǔn)確率難以保證，整個(gè)過程猶如"大海撈針"。

為了攻克上述難題，國(guó)網(wǎng)福建電科院輸電技術(shù)團(tuán)隊(duì)融合分布式光纖傳感與行波故障定位兩項(xiàng)前沿技術(shù)，構(gòu)建了一套"光電融合"的立體感知體系統(tǒng)。這套系統(tǒng)以海纜中內(nèi)置的光纖為"神經(jīng)"，在光纖上布設(shè)密集的傳感網(wǎng)絡(luò)，通過高靈敏度傳感技術(shù)持續(xù)感知電纜周圍環(huán)境的振動(dòng)、溫度等微小變化。同時(shí)，借助高頻電流行波采集裝置，精準(zhǔn)捕捉故障瞬間產(chǎn)生的電流行波信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的快速識(shí)別與精準(zhǔn)定位。

"這相當(dāng)于一邊用'聽診器'監(jiān)聽電纜的微弱'心跳'，一邊用'閃電追蹤術(shù)'捕捉故障瞬間的電磁信號(hào)。"項(xiàng)目負(fù)責(zé)人黃友聰形象地解釋道，"當(dāng)錨害、外力觸碰等事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)能立刻報(bào)警并精準(zhǔn)定位，將運(yùn)維模式從被動(dòng)響應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)警。"

除了故障定位，海底電纜的敷設(shè)路徑也常常因泥沙覆蓋、海底地形變遷而變得模糊不清，難以辨識(shí)，給后續(xù)維護(hù)和防護(hù)帶來巨大挑戰(zhàn)。

此次示范的另一項(xiàng)突破，是實(shí)現(xiàn)了對(duì)海底電纜路徑的"主動(dòng)透視，讓隱蔽電纜"現(xiàn)身"。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)了基于同一條內(nèi)置光纖的路由探測(cè)系統(tǒng)，通過分析特定聲源信號(hào)，結(jié)合聲納數(shù)據(jù)與智能算法，即能精準(zhǔn)繪制電纜的實(shí)際敷設(shè)路徑，有效解決了傳統(tǒng)掃測(cè)方式效率低、覆蓋不全的痛點(diǎn)，為預(yù)防施工破壞與開展精準(zhǔn)維護(hù)提供了清晰的"海底地圖"。

這項(xiàng)集高精度故障定位、路由探測(cè)與智能運(yùn)檢于一體的技術(shù)體系，可廣泛應(yīng)用于海上風(fēng)電送出、島嶼聯(lián)網(wǎng)、跨海輸電等國(guó)家重大工程，成為保障海洋能源開發(fā)和沿海電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵支撐。（張俊峰 黃友聰）

關(guān)鍵詞：