冰灾是电网安全运行的天敌，电网冰灾防治成为亟待攻克的重大技术难题。国家电网湖南省电力公司早在1998年就开始理论研究，2008年冰灾后，集中科研、制造、高校等20多家单位、500多名科研人员攻克了准确的电网覆冰数值预测技术，在线覆冰监测与决策系统，高效、大容量直流融冰技术与装备，高可靠防冰闪技术，取得了集理论、技术和装备于一体的系列成果，实现重大突破和实质性创新，为电网安全运行提供了有效的技术手段。“电网大范围冰冻灾害预防与治理关键技术及成套装备”项目也因此荣获2013年度国家科学技术进步奖一等奖。

　　该项目为电网冰灾预防构建了科学完备的支撑体系，为冰灾治理提供了经济高效的解决方案，得到该领域国际知名专家和多个省市政府高度评价。经过多年创新实践，在支撑电网安全的同时，积极服务社会安全管理，实现了电网防灾减灾科研成果及防灾应急体系与社会共享，成为国家自然灾害防治战略布局的重要一环，为国家应急体系提供重要的技术支撑。

　　开拓，失败为成功之母

　　2000年湖南电网成立了状态检修课题组，当时课题组仅有陆佳政和方针两名成员，外加几名实习研究生，最初开展的研究项目是“发、输、变电设备状态检修技术”。为实现发电机组、输电设备和变电设备的状态检修，其中有一个重要的课题就是开展电气设备状态在线监测。在线监测技术，国外在20世纪60、70年代就开始了相关的攻关探索工作，一直未取得实质性的突破，实用性不高。在线监测技术，要真正达到实用化，其中存在一系列的技术难题，包括：现场的抗干扰问题、同步信号的获取问题、数据采样精度问题、通讯问题、元件在恶劣环境下的老化问题等，每一个技术问题，都将影响到监测系统的产品化。

　　为开展状态监测技术的攻关，课题组团队在实验室埋头攻关，废寝忘食，没有足够的场地，他们把自家的阳台变成了实验室。从一块一块电路板开始，亲自焊接测试；从一行一行源代码开始，反复调试修改；从一个一个电子元器件开始，逐个进行试验选型。这其中，失败了一次又一次，然而，通过自己动手，获取了大量的第一手资料，积累了丰富的软、硬件开发经验，为今后防冰减灾技术实验室研发水平的整体提升打下了坚实的基础。课题组成功解决了一系列的技术问题，开发成功了涵盖发电厂、变电站所有电气设备的状态监测系统，并在我省多家发电厂和变电站投入运行，发现了多起危害设备运行的重大缺陷。

　　攻关，艰难困苦必有路

　　2005年，湖南电网遭受了一场局部的雨雪冰冻灾害，省公司领导英明决策，要求开展输电线路覆冰监测技术与装置开发，并要求必须在1年内投入现场应用。课题组通过深入、细致的技术方案论证发现：开展输电线路覆冰监测，必须采用新的平台——嵌入式系统，这是一项课题组前期并未涉及的领域。嵌入式系统开发，没有成熟的经验可借鉴，只能通过收集大量的参考资料，边学习边开发，边开发边完善。

　　经过艰苦不懈的努力，在2005年底，第一套覆冰监测装置在湘潭电业局的柘泉线顺利投运，并在2005年的冬季，顺利传回了一幅幅现场覆冰照片，让很多生产管理人员第一次了解到了现场覆冰的发生、发展和消融过程，并为“柘泉线1月23日的跳闸原因为融冰闪络”找到了证据。强有力的监测效果，让省公司领导当即拍板“2006年推广覆冰监测装置18套”。由于在电网防灾方面积累一定的技术实力，输电线路防灾技术实验室于2007年年初正式被国网公司命名。

　　在省公司的大力支持下，输电线路覆冰监测装置在2007年底，已安装投运70余套，正是这70套监测装置，及时发现了2008年冰灾中各条输电线路的覆冰情况，为我省抗冰工作提供了有力的信息指导，受到了各级领导的高度认可。2008年冰灾以后，由于实验室在抗冰方面的突出成绩，国家电网公司给予实验室五项科研项目，涵盖了覆冰机理、覆冰预测、覆冰监测、交直流融冰等方面。五个国网公司课题，专业跨度大，涵盖了气象、电力、电子、机械、控制等多个领域，加上人员数量有限，难度可想而知。但是，所有参与项目攻关的人员，没有一个退缩的。时间不够，就加班加点；领域不了解，就拼命学习。

　　为了满足直流融冰装置的经济、实用化需求，课题组攻克了“整流桥并联均流”、“感应电压抑制”、“谐波含量超标”等一个又一个的技术难题，开展了大量的仿真，出具长达数千页的仿真报告，终于找出了一条全新的直流融冰装置设计方案——“采用整流变压器调压+二极管整流”，基于该方案研制的融冰装置，较同类装置体积大大减少、价格显著降低，且运行维护简单，便于推广应用。取代了进口产品，在国内外市场极具竞争优势。

　　电网覆冰预报，是一项国际性的难题，即使加拿大、日本等国际上研究防冰的权威国家，都未开展过相关研究工作，且该项技术涉及电力、气象等多个学科。为此，实验室专门聘请气象局退休专家指导，课题组在分析了近60年的大量的历史数据的基础上，首次揭示了电网覆冰形成的“日地气耦合”覆冰形成规律，提出了电网覆冰长、中、短期预报方法，属国际首创。

　　随着一个个难关的攻克，实验室终于找到了破解电网抗冰工作的四大法宝：通过冰情预测提前做好准备措施；通过覆冰监测及时掌握灾害状况；通过融冰除冰快速消除灾害；通过应急处置将灾害损失降至最小。

　　收获，付出总会有回报

　　阳光总在风雨后。通过多年在防冰减灾领域坚持不懈的努力，实验室的成果终于为电网的安全稳定工作做出了突出贡献。

　　012年春节期间，提前预测了湖南电网将出现一次中等及以上程度覆冰，发布了黄色预警(湘南和湘西南为橙色预警)，提前做好了各项抗冰应急措施，及时准确的监测到各条输电线路覆冰情况，对给武广高铁供电的城用线等实施了10多条次的直流融冰，其中1天内对福外I线连续实施了两次直流融冰。由于应对及时有效，湖南电网运行正常，未发生线路倒塔、断线事故，与2008年形成了鲜明对比。此次冰冻灾害中，还友情支援江西，准确预测了江西将有一次轻度到中等程度覆冰，为江西电网抗冰工作提供了重要技术支撑。

　　产业化应用

　　通过原始与集成创新，湖南电力公司开发了集电网冰灾预测、监测与决策、防跳闸、防倒塔系列防冰技术与成套装备，列入国家电网公司重点推广目录，在8省132家单位1023条线路广泛应用。项目成果已产业化，研制的固定式、移动式、便携式3个系列直流融冰装置，进行规模化生产，容量从10kW到300MW，融冰电流达12000A，居世界首位，首次实现融冰同时无功补偿。广泛应用于安徽、江西、湖北、重庆、浙江等省（代表性应用单位见附表）。累计销售专利产品收入达43420万元，利润8561万元，税收3248万元。应用装置在湖南、浙江、江西等多省已成功开展1432条次线路融冰，至今未发生应用线路覆冰倒塔。

　　实验室研发的电网覆冰数值预报系统，在全国31省（市）应用，准确预测了实验室建设以来全部61次电网覆冰过程，国家电网公司线路覆冰故障率减少了97%，2020年11月15日提前预测出11月17~20日东北吉林地区大面积覆冰舞动灾害，获得了国家能源局电力安全监管司的高度评价。

　　实验室研发的系列直流融冰装备已推广应用200多套，在全国开展了1400多条次现场直流融冰，成功率100%，大幅减少电网冰灾损失；2018年1月湖南电网遭遇了08年以后最严重的一次覆冰灾害，实验室利用融冰装置开展近百次直流融冰，湖南主网没有发生一起倒塔断线事故，与08年冰灾重大损失形成鲜明对比；2020年11月，吉林发生大面积冰灾，实验室立即派出融冰队伍，携带融冰装备，千里驰援吉林长春，对负责长春市80%供水的自来水厂的供电线路进行了及时融冰，保障了长春市300万市民供水安全，获得国家电网设备部和国网吉林电力公司高度肯定：为全面打赢抗冰保电攻坚战提供了坚强保障。