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中国超高压直流输电技术 从湖北萌芽造福华夏

日期:2021-07-19    来源:湖北日报  作者:彭一苇

国际电力网

2021
07/19
10:39
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关键词: 直流输电技术 超高压直流输电工程 电力工程技术

三峡的水从宜昌到上海,约需16天;而三峡的水电,到上海仅需0.0038秒。

闪电般的传输速度,靠的是超高压直流输电技术

湖北是中国超高压直流输电事业的摇篮。从我国第一个超高压直流输电工程起步,湖北见证了能源互联网从形成到不断发展的全过程。

捧着英汉词典摸索技术

湖北成国内直流“黄埔军校”

1983年,葛洲坝水利枢纽机组相继投产发电,为了将电能送往东部地区,作为跨区电网示范工程的葛南直流输电工程随即动工兴建,这是我国第一个超高压直流输电工程。

相比交流输电,直流输电有距离远、容量大、更经济等优势。然而,当时国内超高压直流技术空白大把,能找得出来的教材只有浙江大学发电教研组1982年出版的《直流输电》。

设备、知识都要从国外引进,人才要自己逐步培养。回忆起1985年筹建葛洲坝换流站的日子,国网湖北直流运检公司总经理唐开平颇为感慨:“那时候直流输电技术给人很高大上的感觉,能去学习这些技术的都是‘牛人’。”

遇到的困难不少。葛洲坝换流站的设备全部从瑞士BBC公司(Brown Boveri)进口,设备图纸资料均是英文。他们对着厚重的英汉词典,一个单词一个单词地查,一点一滴地积累技术经验,每天晚上都要在一起集中学习,讨论图纸、技术及运维中的难题,分析一个又一个计算机代码。

边学习边摸索,湖北这批超高压直流技术的先行者,慢慢积累起运行、检修和管理经验,还在实践中发现了“洋设备”的一些缺陷,在国内率先对直流控制保护系统、换流阀核心元件可控硅、交直流滤波器等开展国产化改造可行性研究并成功应用。

进入21世纪,三峡电站机组相继投产,与之配套的5座换流站相继建成。其中,湖北第一座全国产化换流站——团林换流站于2011年建成。

今天,湖北境内7座换流站由国网湖北直流运检公司运维管理,继续承担着确保三峡电力外送、维护湖北直流与跨区电网安全稳定运行的重要使命。在直流输电领域,该公司拥有各种专利100余项,制定标准15项,并编撰有一系列技术丛书。这些技术,凝聚着一代代湖北直流人的集体智慧、心血与汗水,并不断结出新的硕果。

眼下,新建的武汉±800千伏换流站正在进行设备验收及调试,它可为湖北带来陕西丰富的风、光、火电能源,每年可接受电力超过400亿千瓦时。这座新站的核心,就是湖北自主研发的直流运检智能管控系统,使作业流程更简化、更标准,大大提高了工作质效。

30年来,中国直流技术发展日新月异。如今,在全国各地的直流换流站中,仍能看到很多“老葛站人”或“老湖北直流人”的身影,岗位变了,但始终不变的,是老一辈“直流拓荒人”的拳拳之心。

累计输电超1.7万亿千瓦时

硬核技术造福华夏大地

6月28日,±420千伏宜昌换流站内,站长肖旭光正在仔细核算各项运行数据。再有2天,就是中国共产党百年华诞,也是该站正式投运2周年。

宜昌换流站是渝鄂直流背靠背联网工程北通道换流站,该工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流背靠背联网工程。从2019年投运至今,华中电网与川渝电网通过该工程南北通道,交换电量累计超过201.3亿千瓦时,相当于减少排放二氧化碳约2006.6万吨。

该工程是当今我国直流输电技术的得意之作。传统的电网面对风、光、水等波动较大的可再生能源时,显得“刚性有余”,而柔性直流输电技术接入可再生能源就高效得多。

“背靠背柔性直流输电技术可以灵活地改变电网潮流方向。原来的渝鄂输电线路好比一条河流,电网的波动就像河中的波浪。采用柔性直流输电、背靠背联网技术后,如同在河中加装了一座大坝,不仅能减少水的波动,还能根据大坝上下游需求控制水流量和方向。”肖旭光介绍,该工程在丰水期可扩大四川水电的外送规模,枯水期重庆可接受华中电网电力,大幅提高了电网间互济能力。

与30年前不同的是,渝鄂直流背靠背联网工程的系统成套、设备研制、关键组部件和控制保护系统做到了全业务环节国产化,促进形成了柔性直流输电全套中国解决方案。

“在常规直流运维领域,湖北实现由摇篮到标杆;在柔性直流运维领域,湖北则实现由先发到领先。”唐开平感叹,湖北直流的精神就是“直”,是直面一切困难的实干精神,是解决实际问题的“执行力”。

30多年来,正是这份精神薪火相传,为直流输电技术注入了不竭动力,造福华夏大地。据统计,截至目前,国网湖北直流运检公司所辖7座换流站累计向华东、华中、西南、南方电网输送电量总计超1.7万亿千瓦时,相当于武汉市2020年用电量的30倍。

从葛南直流输电工程起步,如今湖北电网成为三峡外送起点、西电东送通道、南北互供枢纽、全国联网中心,一代代湖北直流人沿着中国直流输电技术发展的“脚印”,接续奋斗,再攀高峰。


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