世界首個±800千伏特高壓多端柔性直流工程

　　

昆柳龍直流工程廣東段跨越北江線路。 李志杰 陳海東 攝 昆柳龍直流工程±800千伏龍門換流站。 李志杰 陳海東 攝 昆柳龍直流示范工程±800千伏昆北換流站進行燈光測試。 楊健 李志杰 攝 昆北換流站低端閥廳。 李志杰 攝 工程投產(chǎn)前，龍門換流站主控室進行緊張的調(diào)試。李志杰 攝

　　“云南至廣東柔性直流雙極低端調(diào)試通過，現(xiàn)在正式投產(chǎn)!”7月31日，由南方電網(wǎng)公司投資建設(shè)的國家西電東送重點工程——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程(簡稱昆柳龍直流工程)提前實現(xiàn)階段性投產(chǎn)。

　　這是世界上第一條±800千伏特高壓多端柔性直流輸電“高速路”，橫跨云南、貴州、廣西、廣東四省區(qū)，全長1452公里。它把世界第七大水電站——烏東德電站豐沛的水電源源不斷送抵粵港澳大灣區(qū)電力負荷中心，為經(jīng)濟快速復(fù)蘇的大灣區(qū)注入強勁的綠色動能。

　　工程于2018年12月全面開工建設(shè)，總投資242.6億元，計劃在2021年汛期前全部建成投產(chǎn)。南方電網(wǎng)公司深入貫徹落實黨中央綠色發(fā)展和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展理念，做好“六穩(wěn)”工作、落實“六保”任務(wù)，落實“兩新一重”建設(shè)要求，集全公司之力推進工程建設(shè)攻堅，千方百計把新冠肺炎疫情耽誤的工期搶了回來。此次階段性投產(chǎn)的是云南至廣東柔性直流雙極低端，較計劃提前30天。

　　綠色的戰(zhàn)略性工程——

　　南方五省區(qū)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化提速

　　昆柳龍直流工程主要依托烏東德電站等向廣東廣西輸送云南水電。工程起于云南昆北換流站，分別送電到廣西柳北換流站和廣東龍門換流站，故簡稱“昆柳龍”。

　　南方電網(wǎng)公司堅決貫徹落實中央“六穩(wěn)”、“六保”政策部署，成立了工程“攻堅戰(zhàn)”指揮部，在建設(shè)各方的共同努力下提前1個月投產(chǎn)。

　　工程具有重大的戰(zhàn)略意義，其建成投產(chǎn)將進一步優(yōu)化南方五省區(qū)的能源結(jié)構(gòu)，支撐起更加穩(wěn)定安全的西電東送綠色大電網(wǎng)：

　　——西電東送規(guī)模更大。送電容量好比高速公路的通行能力。工程全部建成后，整體送電容量達800萬千瓦。屆時，南方電網(wǎng)西電東送總能力將超過5800萬千瓦。廣東、廣西受電端容量分別增加500萬和300萬千瓦。

　　——清潔能源占比提升。2019年南方電網(wǎng)西電東送電量2265億度，清潔能源占比84%。工程全部建成后，每年增加輸送西部清潔水電330億度，相當(dāng)于減少標(biāo)煤消耗約1000萬噸，減排二氧化碳2660萬噸。其中每年預(yù)計送電廣東200億度，相當(dāng)于深圳市一年全社會用電量的五分之一。這將有力消納云南清潔水電，有效促進廣東廣西節(jié)能減排和大氣污染防治，使南方區(qū)域天更藍、水更清、生態(tài)環(huán)境更美。

　　——推動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展。工程將為滿足“十四五”期間和后續(xù)粵港澳大灣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展用電需求奠定堅實基礎(chǔ)，為廣西經(jīng)濟社會發(fā)展提供進一步的電力供應(yīng)保障，同時將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢，助力云南綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　在工程建設(shè)的同時，廣州電力交易中心協(xié)調(diào)各方，今年烏東德電站商業(yè)運行電量擬全電量參與跨省區(qū)市場化交易，交易價格通過市場化方式形成。該中心提前研究交易機制，協(xié)調(diào)各方明確電站電能消納、交易機制、價格機制、合同簽訂模式等問題，保障“電發(fā)出”即可“送出”。

　　“當(dāng)前廣東省經(jīng)濟復(fù)蘇勢頭強勁。進入7月，全省電力負荷多次創(chuàng)下歷史新高，用電需求增大。”南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心表示，昆柳龍直流工程階段性投產(chǎn)，以250萬千瓦的能力送電廣東，今年預(yù)計送來電量超過40億度，有效增強省內(nèi)供應(yīng)能力。”

　　領(lǐng)跑世界的工程——

　　突破柔性直流輸電“無人區(qū)”，掌握關(guān)鍵核心技術(shù)

　　“這是一個領(lǐng)跑世界的超級工程。它的提前投產(chǎn)標(biāo)志著我國特高壓直流輸電技術(shù)提升到空前水平，開創(chuàng)出新的輸電模式，為世界電網(wǎng)發(fā)展提供寶貴的經(jīng)驗。”中國工程院院士李立浧表示。

　　為滿足大容量、遠距離、高利用率的能量輸送，又能確保受電端廣東、廣西電網(wǎng)的系統(tǒng)安全穩(wěn)定，工程在世界上首次采用特高壓多端混合直流系統(tǒng)，送端是常規(guī)直流，兩個受端是柔性直流。李立浧表示，工程全部建成后將創(chuàng)造十多項世界第一，包括世界上第一個±800kV特高壓柔性直流輸電工程，世界上單站容量最大的柔性直流輸電工程，世界上第一個具備架空線路故障自清除及再啟動能力的柔性直流輸電工程等。“每項世界第一都可以寫一篇大文章。”

　　南方電網(wǎng)公司首席技術(shù)專家、南網(wǎng)科研院董事長饒宏表示，“我們在世界上首次提出研發(fā)特高壓柔性直流技術(shù)，開發(fā)混合多端直流輸電系統(tǒng)，能夠提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定，讓復(fù)雜的電網(wǎng)變得更加靈活可靠，支持西電東送直流輸電持續(xù)發(fā)展。”

　　這十多項世界第一的背后，是成套設(shè)備要從無到有研制而來，大量前所未有的運行方式要逐一破解。電力科研人員為此在輸電技術(shù)領(lǐng)域的“無人區(qū)”開展了一場歷時數(shù)年的重大核心技術(shù)突圍戰(zhàn)。

　　南方電網(wǎng)公司牽頭，集中南網(wǎng)科研院和南方電網(wǎng)超高壓公司的技術(shù)力量，聯(lián)合國內(nèi)科研院所、高校、設(shè)備廠家通力合作，圍繞特高壓柔性直流拓撲結(jié)構(gòu)、控制保護系統(tǒng)以及IGBT元器件、柔性直流變壓器等關(guān)鍵設(shè)備和核心技術(shù)進行攻關(guān)。

　　從概念到具體方案，從研究設(shè)計到實施，科研攻關(guān)團隊在特高壓柔性直流、多端直流系統(tǒng)技術(shù)、設(shè)備制造和試驗技術(shù)、安裝運行技術(shù)等領(lǐng)域取得了多項重大突破和技術(shù)成果，解決了一批世界級難題。

　　柔性直流換流閥是工程中最為關(guān)鍵的核心設(shè)備，被稱為工程的“心臟”。如今，世界首個能承受±800千伏特高壓的國產(chǎn)“心臟”已在工程中成功研制出來，并在龍門換流站正常“跳動”。其中一些先進技術(shù)將被應(yīng)用到即將建設(shè)的海上柔性直流項目，還將被國外廠家借鑒。

　　“通過工程的科研攻關(guān)和工程建設(shè)，我們把核心技術(shù)掌握在自己手中，提升中國電力行業(yè)在國際的話語權(quán)和影響力，也進一步提升我國電力裝備制造業(yè)的總體水平和競爭力。”南方電網(wǎng)超高壓公司副總經(jīng)理李慶江表示。

　　同心戮力的工程——

　　供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈齊發(fā)力，搶回被耽誤時間

　　昆柳龍直流工程的建設(shè)難度極大。線路平均海拔1300米，高山大嶺區(qū)域占比54.6%，重冰區(qū)占比10.5%，跨越鐵路、通航河流、公路、重要電力線等2691回次。工程還首次使用大跨度特高壓柔性直流閥廳，屋蓋網(wǎng)架總面積為電力建設(shè)史上最大。同時，建設(shè)者們還要克服沿線地區(qū)連續(xù)強降雨等自然災(zāi)害的影響。

　　“今年年初突如其來的新冠肺炎疫情，讓工程一度按下了‘暫停鍵’，大大增加了工程推進的難度。”南方電網(wǎng)公司基建部總經(jīng)理湯壽泉介紹說，3月份工程全面復(fù)工，南方電網(wǎng)公司總部當(dāng)即成立工程攻堅指揮部，堅持全網(wǎng)一盤棋，一手抓疫情防控，一手抓工程攻堅，運用“云監(jiān)控”、“云指揮”的方式，協(xié)調(diào)解決攻堅戰(zhàn)工作的重大問題，實時把控項目進度。

　　——全網(wǎng)力量聚起來。超高壓公司全力加快主體工程建設(shè);云南電網(wǎng)提前完成烏東德電站送出交流配套工程階段性投產(chǎn)，為電站首批機組調(diào)試和提前投產(chǎn)創(chuàng)造條件;廣東、廣西電網(wǎng)全力建設(shè)配套交流工程和接入線路;貴州電網(wǎng)積極做好沿線地區(qū)的相關(guān)協(xié)調(diào)工作。

　　——供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈跑起來。在工程的帶動下，參與建設(shè)的企業(yè)，包括原材料、電力設(shè)備、電力電子器件、設(shè)計、施工、監(jiān)理、檢測等在內(nèi)的電力產(chǎn)業(yè)鏈上下游眾多企業(yè)，均復(fù)工復(fù)產(chǎn)達產(chǎn)。僅換流站的物資供應(yīng)商就達166家。

　　——地方就業(yè)拉動起來。在攻堅高峰期，工程全線投入11000余人，較原計劃增加20%以上。同時新增吸納沿線建設(shè)地區(qū)大量人員就業(yè)，特別是帶動貧困戶就業(yè)。

　　經(jīng)過萬余名建設(shè)者連續(xù)奮戰(zhàn)5個月，項目提前實現(xiàn)了階段性投產(chǎn)。“我們將再接再厲，一鼓作氣加快建設(shè)，確保工程明年汛期前如期全部投產(chǎn)。”湯壽泉表示。(張偉雄 竇小兵 辛鎮(zhèn)瀚 董躍周)

作者：張偉雄 等