世界首個(gè)特高壓柔性直流工程提前投產(chǎn)，創(chuàng)17項(xiàng)世界第一

“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， 世界首個(gè)特高壓柔性直流工程——昆柳龍±800千伏特高壓多端柔性直流輸電工程提前實(shí)現(xiàn)階段性投產(chǎn)。

昆柳龍直流工程廣東段跨越北江線路

南方電網(wǎng)公司介紹，昆柳龍直流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，線路全長(zhǎng)1452公里，橫跨云南、貴州、廣西、廣東四省區(qū)。工程總投資242.6億元，2018年12月全面開工建設(shè)，計(jì)劃2021年汛期前全部建成投產(chǎn)；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(jì)劃提前30天。

昆柳龍直流工程是國(guó)家西電東送重點(diǎn)工程：將前不久剛剛建成投運(yùn)的世界第七大水電站——烏東德水電站豐沛的水電源源不斷送往粵港澳大灣區(qū)和廣西電力負(fù)荷中心。

±800千伏龍門換流站

昆柳龍直流工程全部建成后，整體送電容量達(dá)800萬千瓦，屆時(shí)，南方電網(wǎng)西電東送總能力將超過5800萬千瓦，廣東、廣西受端容量分別增加500萬和300萬千瓦。2019年南方電網(wǎng)西電東送電量2265億千瓦時(shí)，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330億千瓦時(shí)，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(jì)送電廣東200億千瓦時(shí)，相當(dāng)于深圳市一年全社會(huì)用電量的五分之一。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(jì)發(fā)展用電需求奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為廣西經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供進(jìn)一步的電力供應(yīng)保障，同時(shí)將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，助力云南綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“這是一個(gè)領(lǐng)跑世界的超級(jí)工程”。中國(guó)工程院院士李立浧表示，它的提前投產(chǎn)標(biāo)志著我國(guó)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(yàn)。

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(gè)受端是柔性直流。李立浧透露，工程全部建成后將創(chuàng)造17項(xiàng)世界第一，包括世界上第一個(gè)±800千伏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(gè)具備架空線路故障自清除及再啟動(dòng)能力的柔性直流輸電工程等，“每項(xiàng)世界第一都可以寫一篇大文章”。

南網(wǎng)公司首席技術(shù)專家、南網(wǎng)科研院董事長(zhǎng)饒宏介紹，“我們?cè)谑澜缟鲜状翁岢鲅邪l(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17項(xiàng)世界第一的背后，是成套設(shè)備從無到有，其中大量前所未有的運(yùn)行方式要逐一破解。為此，南網(wǎng)公司牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研院所、高校、設(shè)備廠家等，在輸電技術(shù)領(lǐng)域“無人區(qū)”展開了一場(chǎng)歷時(shí)數(shù)年的重大核心技術(shù)突圍，重點(diǎn)圍繞特高壓柔性直流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制保護(hù)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(jìn)行攻關(guān)。

從概念到具體方案，從研究設(shè)計(jì)到實(shí)施，科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)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(yàn)技術(shù)、安裝運(yùn)行技術(shù)等領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重大突破和技術(shù)成果，解決了一批世界級(jí)難題。

昆北換流站低端閥廳

柔性直流換流閥被稱為工程的“心臟”。 如今，世界首個(gè)能承受±800千伏特高壓的國(guó)產(chǎn)“心臟”已在龍門換流站正?！疤鴦?dòng)”。其中一些先進(jìn)技術(shù)將被應(yīng)用到即將建設(shè)的海上柔性直流項(xiàng)目，并將被國(guó)外廠家借鑒。

昆柳龍直流工程建設(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)史上之最。今年年初突如其來的新冠疫情，讓工程一度按下“暫停鍵”，更大大增加了工程推進(jìn)難度；同時(shí)，工程建設(shè)還要克服沿線地區(qū)連續(xù)強(qiáng)降雨等自然災(zāi)害的影響。

萬余名建設(shè)者連續(xù)奮戰(zhàn)5個(gè)月，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目提前階段性投產(chǎn)?！拔覀儗⒃俳釉賲?，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)?！蹦暇W(wǎng)公司基建部總經(jīng)理湯壽泉表示。

南網(wǎng)方面透露，在工程建設(shè)的同時(shí)，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(yùn)行電量擬全電量參與跨省區(qū)市場(chǎng)化交易，交易價(jià)格通過市場(chǎng)化方式形成，保障“電發(fā)出”即可“送出”。

工程創(chuàng)造的世界第一

1. 世界上第一個(gè)±800千伏特高壓柔性直流輸電工程。

2. 世界上單站容量最大的柔性直流輸電工程（5000兆瓦）。

3. 世界上第一個(gè)采用全橋和半橋混合橋閥組的特高壓柔性直流輸電工程。

4. 世界上第一個(gè)高端閥組、低端閥組串聯(lián)的特高壓柔性直流輸電工程。

5. 世界上第一個(gè)輸電距離超過一千公里的遠(yuǎn)距離大容量柔性直流輸電工程。

6. 世界上第一個(gè)具備架空線路故障自清除及再啟動(dòng)能力的柔性直流輸電工程，第一次實(shí)現(xiàn)利用混合橋閥組輸出負(fù)電壓清除線路故障，可以高速再啟動(dòng)。

7. 世界上第一個(gè)常規(guī)直流和柔性直流混合的直流輸電系統(tǒng)，送端采用常規(guī)直流，受端采用柔性直流。

8. 世界上第一個(gè)混合多端直流輸電工程，送端常規(guī)直流和受端2個(gè)柔性直流組成多端系統(tǒng)。

9. 構(gòu)建了世界上第一個(gè)由柔性直流和常規(guī)直流組成的多直流饋入電網(wǎng)系統(tǒng)，柔性直流同時(shí)提供有功和無功，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平。

10. 研發(fā)了世界上第一個(gè)特高壓混合多端直流輸電控制保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了送端常規(guī)直流和受端2個(gè)柔性直流組成的多端系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，組成了世界上最多運(yùn)行方式的直流系統(tǒng)。

11. 研發(fā)了世界上容量最大的柔性直流換流閥（±800千伏/5000兆瓦），世界上柔性直流單站換流器功率模塊數(shù)量最多（5184個(gè)）。

12. 世界上第一次實(shí)現(xiàn)了特高壓混合直流系統(tǒng)單閥組、單站在線投退，克服了混合橋閥組直流短接充電和零壓大電流運(yùn)行難題。

13. 世界上首次系統(tǒng)地研發(fā)制造了電壓等級(jí)最高、容量最大的柔性直流成套裝備。

14. 建設(shè)了世界上最大的直流輸電閥廳（長(zhǎng)89米×寬86.5米×高43.75米）。

15. 世界上首次實(shí)現(xiàn)了交流故障下多端柔性直流穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到交流故障全穿越。

16. 世界上首次建立了單一功率模塊任意故障均能安全隔離的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行技術(shù)。

17. 世界上首次建立了特高壓常規(guī)直流和柔性直流混合輸電技術(shù)的技術(shù)規(guī)范和成套設(shè)計(jì)技術(shù)。