3月21日
中国能建江苏院设计的
扬州—镇江±200千伏直流输电线路工程
在扬州市江都区进行首基试点
标志着国内首个、全球最大的“交流改直流”输电工程
正式开工建设!
要想富,先修路。五峰山大跨越是江苏首条跨江的220千伏输电通道,一直以来,江苏大规模风电以及65%左右的光伏分布在长江以北地区,需要通过跨江电力通道,输送到长江以南电力需求量大的地区。随着经济社会发展和长江沿岸生态保护要求的提升,长江江苏段很难再建新的跨江输电通道。只有将原来的“小石桥”改造成新的“高速公路”,才可以满足不断增长的能源需求。
为充分利用现有电网设施,提升北电南送断面能力,江苏院变身“梦想改造家”,开展江苏扬州-镇江直流输电工程设计研究,在国内首次将220千伏交流大跨越线路改为±200千伏直流运行,具有“内嵌式”直流的系统定位和“扩展背靠背”的功能定位。
一
改造主体
首先请出我们的改造主体,五峰山220千伏大跨越线路。该线路最早投运于1967年,初期为谏壁电厂-泰州送电通道。为满足长江南京以下深水航道二期工程10万吨级通航需求,实施了增高改造工程,于2019年底建成投运,大跨越按220千伏设计,110千伏降压运行。
五峰山大跨越现状
二
改造方案
大跨越改造方案
结合现有交流线路的塔头尺寸,在不改变铁塔的情况下,从绝缘配合、防雷保护、空气间隙等方面确定允许的直流电压,利用原跨越塔身、塔头,将原有交流双回线中6相导线改成3个双极直流输电系统,每极利用1相导线;在两端新建换流设备,单独或者并联运行。
三
改造成效
经过上述改造,成功地将双回220千伏交流线路改成了三回±200千伏直流线路。那这样改造后有什么成效呢?
01
回路数增加
交流线路一回需要三相,直流线路一回只需要两极,对双回交流线路可以改造为三回直流线路。相当于原本房子面积不变,由两室两厅改成了三室两厅,连装修费用都基本保持不变。
02
提高输送容量
改造前按双回220千伏交流线路,考虑N-1情况下,通道极限输送容量仅能达到745兆伏安。通过改造为三回±200千伏直流线路,每回输送容量就能达到1200兆伏安,三回可输送3600兆伏安,输送容量是改造前的4.8倍,相当于之前的只能住小两口,改造完能四世同堂。
03
潮流方向可控
交流线路输送的电能取决于负荷,只能被动响应。直流线路通过电能控制电路,可以灵活精确地控制功率,对于双端直流输电,还能迅速实现潮流反转。相当于原有房屋户型分区凌乱、动静不分离,经过改造后分区整洁,动静分离。
通过对五峰山220千伏大跨越线路“交改直”,在不提高短路电流、潮流灵活控制的同时,可实现送受端220千伏分区柔性联络,在低电压等级跨分区消纳新能源,减轻主网架负担;在送受端分区发生严重故障时可提供可靠的电力互济,提升分区电网的可靠性。
这样的改造,可在较短时间内解决苏北中部新能源大幅增长后的消纳问题,是利用现有电网资产实现高质量发展的有益探索,对实现“双碳”目标、构建新型交直流混合电力系统具有重要意义。