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南方电网保障西电东送 打造国家名片

国际能源网能源资讯频道  来源:光明日报  作者:王忠耀  日期:2019-05-20
     朵朵白云在毓朗的蓝天上缓缓飘过,山坡上连片的金黄油菜花田让人目不暇接,记者来到位于云南省曲靖市罗平县的鲁西村时,实在难以想象世界上首次采用大容量柔直与常规直流组合模式的背靠背直流工程就坐落在这幅“田园风光画”中。
 
    “工程自全面投运以来,截至今年1月1日,柔性直流送电通道利用小时数超5000小时,能量可用率超过95%,运维水平已到达常规直流稳定运行标准,总体水平、重要技术经济指标均国际领先,标志着我国柔直技术应用已完全满足商业运行要求,也标志着南方电网公司率先自主掌握了柔性直流运维的关键技术。”南方电网超高压输电公司天生桥局局长陈鸿飞说。
 
    昆柳龙特高压多端直流示范工程、云贵互联通道工程、海南联网二回工程……在南方电网公司的服务范围内,一个个重大项目或在建,或投产。在超高压直流输电技术已达国际领跑水平的当下,自提出设想至今业已40余年的西电东送工程正随南方电网一道,在新时代不断焕发新活力。
 
    建得起 实现东西优势互补
 
    “改革开放之初的广东经济发展刚刚起步,缺电问题十分突出,工厂‘开四停三’‘开三停四’是常态,居民家里还要自备调压器。”谈及西电东送建设的初衷,南方电网超高压输电公司副总经理李庆江对当时的情况历历在目。
 
    我国幅员广袤,但电力负荷地区和电力资源分布区并不匹配。广东作为主要负荷中心因为资源禀赋无法电力自给,而当时发展相对滞后的云南、贵州、广西则有大量可以转化为电力的资源难以充分利用。面对这种情况,西电东送工程应运而生。
 
    从贵州省黔西南州兴义市向东南乘车行进约1个小时,就到了广西隆林县桠杈镇纳贡村的雷公滩段峡谷。被誉为西电东送“桥头堡”的天生桥二级电站,就坐落于此。装机容量132万千瓦时的天生桥二级电站每天都通过天广交、直流输电线路,将电能源源不断地送往珠三角。西电东送工程,正是发端于这里。
 
    “电站区域地质条件非常复杂,施工难度非常大,滑坡等地质灾害多发。电站投运初期,员工住工棚、睡通铺、没有干净水喝,由于用电供电不稳定,还出现过点着蜡烛发电的情况。”曾参与过天生桥二级电站建设的南方电网调峰调频天二公司退休员工余光辉在讲述时语气很平静,也很沉重。想起跟着老处长王明均扎在电站建设一线时每日的充耳轰鸣和满身粉尘,当时还是普通工作人员的南方电网超高压输电公司副总经理杜鹏同样记忆犹新。
 
    南方电网公司总经理、党组副书记曹志安表示,南方电网“西电东送”已形成8条交流通道、10条直流通道的电网结构,送电能力超过5000万千瓦,其中2018年送电量达2175亿千瓦时,相当于广东省全社会用电总量的三分之一。西电东送不光解决了广东的用电难题,更带动了东西部的协同发展。
 
    曾因大气污染而饱受酸雨困扰的广东近年来能够重现“广东蓝”,西电东送功不可没。南方电网公司成立以来,累计完成西电东送电量超过2万亿度,其中清洁能源占比超过75%,相当于累计减少南方区域标准煤消耗4.6亿吨,减少二氧化碳排放12.2亿吨,减少二氧化硫排放883万吨。
 
    而西部省区也借助西电东送成功将资源优势转化为发展动力。云南作为西电东送南通道的主要电源地,西电东送20年多年来累计为其增加税收超过200亿元,以电力为基础的能源产业已发展成为云南仅次于烟草的第二支柱产业。贵州也因西电东送的不断推进而拉动了固定投资,实现了财政收入大幅增长。
 
    接得下 打赢自主创新攻坚战
 
    在乌东德直流工程的起点昆北换流站,240万立方米土石方挖填量的壮观工地,以及热火朝天的施工场景震撼无比。
 
    世界上容量最大的特高压多端直流输电工程、首个特高压多端混合直流工程、首个特高压柔性直流换流站工程、首个具备架空线路直流故障自清除能力的柔性直流输电工程……乌东德工程的开工建设意味着我国已在世界直流输电领域的领军位置站稳了脚跟。
 
    “‘无关人员请离场!’。在天广直流工程通电调试现场,德国技术人员的这句话刺痛了我们每一个在场中方技术人员的心。也让我们明白真正的核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”南方电网科研院党委书记、董事长饶宏至今仍对当年的一幕耿耿于怀。
 
    参与了直流输电技术攻关的南方电网高级技术专家李岩向记者回忆,在发展初期西电东送直流输电工程的建设完全依赖外国技术专家。2000年,天广直流工程建成投产,工程全套引进德国西门子公司产品,甚至洗手间马桶也由外方提供,工程自主化率几乎为零。
 
    为摆脱“站着看”的旁观者角色,自主创新成为必经之路,但这条路从来都不是一帆风顺的。“在事前完全不知情的境况下,直流停掉,就像高速公路突然封闭。”南方电网超高压输电公司生产技术部主任高锡明表示,在当时一无技术、二无经验、三无标准的“三无”情况下,天广直流输电线路闭锁和临停的情况时有发生,直接影响到了西电东送的效率。
 
    为尽快扭转受制于人的不利局面,南方电网超高压输电公司组建了多个创新团队,对外方设计好的运行过程进行逐项检查梳理,根据电网在当地的实际运行情况,提出了数百项可能导致故障的隐患。
 
    为解决控制技术难题,南方电网还搭建了仿真实验室。饶宏表示,总投资超过3亿元,面积达3300平方米的实验室能够模拟南方电网东西横跨2000公里的世界最复杂交直流混联电网,在电网运行风险评估与防控和重大故障仿真分析等方面发挥了重要作用。
 
    2017年6月,世界上首个采用高压大容量柔性直流输电技术的工程——鲁西背靠背直流异步联网工程建成投产,工程综合自主化率达到100%。该工程创造了20项世界第一,形成国际、国家、行业标准11项。
 
    管得好 高效运行点亮万家灯火
 
    “巡线工是电网系统中最辛苦最枯燥的工种。”说起巡线工作,入选“云岭首席技师”的南方电网云南送变电公司运检高级技师赵红伟可能是最有发言权的人之一。戴上“智能预警安全帽”,跟着赵红伟一行人巡查位于昆明安宁市的500千伏漫昆线,让初次接触巡线的记者安心不少。
 
    在巡线过程中,在空中盘旋并不时靠近铁塔的无人机吸引了记者的目光。南方电网超高压输电公司昆明局输电管理所机巡班班长陶雄俊表示,原先4个工人一部汽车一天能够巡线5公里,如今经过他们对无人机电池和飞行参数的优化,单台无人机一次能够飞行4至5公里,让巡线工作的效率和精度有了不小的提升。
 
    除了日常运维中的各种技术故障和突发事故,气象灾害也是保障电网安全高效运行面临的严峻挑战之一。2008年年初的那场雨雪冰冻灾害,至今仍让南方电网贵州电力科学研究院党委书记谢百明印象深刻。“黔南州州府都匀市经历了近两周的断电,几乎成了‘孤岛’。那次冰灾对贵州电网的打击可以说十分沉重,也使我们不得不深刻总结反思。”谢百明说。
 
    在位于贵州省六盘水市梅花山的南方电网防灾减灾重点实验室,南方电网贵州电力科学研究院高压所主任马晓红向记者介绍,2008年以后,南方电网完成了由抗冰抢险向防冰保电的转变,在覆冰监测预警能力的提升和交、直流融冰装置的保障下,保证了贵州电网在之后历次冰灾中的安全稳定运行。
 
    中国工程院院士、南方电网专家委员会主任委员李立浧表示,除了进一步推动直流输电技术的发展和突破,智慧电网和透明电网也是南方电网未来技术发展的重要方向。
 
    “100毫秒定位故障、0.4秒隔离故障、2秒恢复非故障区域供电”的配网自愈技术,让位于广东佛山的广东金融高新技术服务区的年平均停电时间少于5分钟。而全国首个省地一体化调度操作机器人,以及世界首个复杂电网“智能机器调度员(AO)”系统,让电网变得可感知、更智慧,一张图管理,一盘棋统筹的电网调度改变了以往“图纸+电话”的“盲”调时光。
 
    南方电网公司董事长、党组书记孟振平表示,2018年南方电网西电东送电量2175亿千瓦时,与2002年南方电网成立初期相比,跃升近10倍。南方电网将认真贯彻新发展理念,坚决落实国家西电东送战略。
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