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中國能源報:蓄力昆北站 為電力外送“加油”
日期:2020-05-12 訪問次數: 字號:[ ]
  4月23日,烏東德水電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程迎來重要節點,廣東段線路實現全線貫通,線路進度累計完成99.1%。該工程形成送電能力后,將增加800萬千瓦的通道送電能力,將云南清潔水電送往粵港澳大灣區和廣西、廣東,中國能建西南院(以下簡稱“西南院”)設計的±800千伏昆北換流站(以下簡稱“昆北換流站”)正是電力外送的首個“加油站”。

  特高壓建設是我國“新基建”的重要內容之一。昆柳龍直流工程是世界首個特高壓多端混合直流輸電工程,昆北換流站是其重要組成部分,在建設過程中,西南院先行先試,見證和助力工程蝶變。
  探路行業前沿  打造創新工程
  據西南院副總工程師李彬介紹:“我們全面考慮了工程規模、技術、經濟、建設工期、運行安全等因素,推薦了昆柳龍‘一線三站’的特高壓多端混合直流建設方案,其中云南昆北站采用常規直流,廣西柳北站和廣東龍門站采用柔性直流。”
  昆柳龍輸電工程集特高壓多端直流、特高壓大容量柔直應用于長距離架空線路等最復雜最前沿的電網特高壓混合直流技術于一體,是提升我國電力科技核心競爭力、打造科技全球競爭力的創新工程。
  “大容量長距離的多端電能輸送,不僅可以節省寶貴的輸電走廊資源,還可以在枯水季節靈活地匹配送端與受端的消納容量,投資和占地更加經濟,運行更為靈活,技術經濟上優于建設多條直流的方式。”李彬說,“項目建成后,將成為世界上容量最大、國際領先的特高壓多端混合直流工程。”
  突破了常規直流對受端電網系統影響較大的瓶頸,但也帶來了新的挑戰,昆柳龍輸電工程需要控制策略進行匹配,維持送端和受端的平穩運行。
  “以天平為例,左盤是送端站,右盤是受端站,常規直流僅需維持左盤和右盤砝碼質量相同,系統就穩定可靠了。多端混合直流則是左盤放一個大砝碼,而右盤要放兩個小砝碼,同時三個砝碼質量是變化的,始終保持天平水平,就是工程控制保護系統要實現的目標。” 西南院變電二次主設人牟小松說。
  牟小松及其設計團隊在前期多次進行“頭腦風暴”,積極與南方電網超高壓公司、南網科研院、超高壓昆明局檢修和運行等各方人員進行技術討論和溝通,明確并解決了諸多控制保護技術的重點與難點,為工程順利推進奠定了堅實的基礎。
  掌握核心科技  引領行業發展
  昆北換流站是昆柳龍直流工程的送端換流站,技術關鍵性、時間緊迫性、送電可靠性不言而喻。全面掌握核心技術和關鍵技術,需要在新設備、控制保護策略等方面實現多項技術突破。
  “如果烏東德水電站建成投運后,輸電通道沒有建好,電力就送不出去,白白浪費。如果輸電通道建好了,電力受端的廣西、廣東又‘吃不完’,就會水漫金山,影響系統的安全性。”昆北換流站的主管總工、西南院副總工程師馮小明形象地比喻道,“在設計中必須精密化地考慮送端受端的各方面因素,昆北換流站這個第一關必須要一舉成功。”
  由于工程的首創性和特殊性,所需設備均要特制研發,全面掌握新設備參數尺寸是后續開展設計工作的關鍵。加上地處云南,大件運輸困難,昆北換流站變電一次主設人馮川及其設計團隊與核心廠家通力合作,不僅實現了設備“中國制造”,還節約工程投資達1.1億元。
  南方電網公司把昆北換流站作為全方位配置在線監測系統的首座特高壓換流站試點,物聯網技術在昆北換流站中得到全面、廣泛的應用。西南院在設計過程中精益求精,努力把昆北換流站設計成為換流站物聯網技術應用的標桿和典范。全站配置SF6密度在線監測、避雷器在線監測、油色譜在線監測等系統,并在此基礎上統一設置一套在線監測后臺分析系統,將上述所有系統全部接入,建立起統一的數據分析平臺。
  “有了這個大數據平臺,用戶可通過軟件繪制不同參數的時間變化趨勢圖,詳細監測換流站運行各項技術指標,這樣一來,用戶便可未雨綢繆,預先采取有效的防范措施,而非在事故發生之后亡羊補牢。”牟小松說。
  “通過這個工程,我們將掌握一批具有自主知識產權的核心技術和關鍵技術,培養造就一批混合直流的專家人才,占領全球特高壓變電領域制高點,為公司高質量發展作出積極貢獻。”西南院電網工程分公司總經理許泳充滿期待。
  數字化護航  全過程服務
  數字化設計技術為輸變電工程新基建帶來全新的設計咨詢和技術服務模式。昆北換流站工程規模大、建設條件復雜、建設工期緊。西南院高度重視輸變電工程數字化設計技術的創新和儲備,不斷創新設計服務模式,實現“設計數字化、交付可視化、服務遠程化”,為順利推進昆北換流站生產任務保駕護航。
  “這次的三維模型不只停留在三維制圖上,還可以直觀模擬施工過程,用平板電腦對著圖紙一照,就自動呈現建筑物的立體效果,更加方便、直觀。”施工單位項目技術員談及數字化技術應用時說道。
  西南院全面發揮自主研發的三維協同設計平臺優勢,在工程中深入開展三維數字化設計,完成全站電氣安全凈距校驗,全專業綜合碰撞檢查和鋼結構精細化設計,并有效結合云計算、移動互聯網、VR和AR三維可視化等技術,為電氣設備提供數字化物流支持,為現場施工提供三維可視化支持,開展4D施工進度模擬。借助直觀、高效、精準的數字化技術服務優勢,與各參建單位遠程協作,及時開展暢通的溝通互動,讓工程全方位煥發“新基建”數字化設計技術帶來的新活力。
  昆柳龍直流工程將提升遠距離、大容量、大電源狀況下電網運行的安全穩定和經濟性,從長遠看,將為未來大規??稍偕茉椿氐拈_發與并網提供強有力的技術支撐。未來,西南院將進一步提升技術優勢,豐富設計手段,持續提升輸變電工程設計創新能力和核心競爭力,進一步拓展市場,尋找新的增值服務點,添力“新基建”。
  來源:《中國能源報》2020年5月11日第25版

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