位于我省宜昌的±500千伏龍泉換流站交流場。(通訊員 歐陽雷 攝)
湖北日報全媒記者 彭一葦 通訊員 易少偉 顧建新 歐陽雷
閱讀提要
三峽的水從宜昌到上海,約需16天;而三峽的水電,到上海僅需0.0038秒。
閃電般的傳輸速度,靠的是超高壓直流輸電技術。
湖北是中國超高壓直流輸電事業的搖籃。從我國第一個超高壓直流輸電工程起步,湖北見證了能源互聯網從形成到不斷發展的全過程。
捧著英漢詞典摸索技術
湖北成國內直流“黃埔軍校”
1983年,葛洲壩水利樞紐機組相繼投產發電,為了將電能送往東部地區,作為跨區電網示范工程的葛南直流輸電工程隨即動工興建,這是我國第一個超高壓直流輸電工程。
相比交流輸電,直流輸電有距離遠、容量大、更經濟等優勢。然而,當時國內超高壓直流技術空白大把,能找得出來的教材只有浙江大學發電教研組1982年出版的《直流輸電》。
設備、知識都要從國外引進,人才要自己逐步培養。回憶起1985年籌建葛洲壩換流站的日子,國網湖北直流運檢公司總經理唐開平頗為感慨:“那時候直流輸電技術給人很高大上的感覺,能去學習這些技術的都是‘牛人’。”
遇到的困難不少。葛洲壩換流站的設備全部從瑞士BBC公司(Brown Boveri)進口,設備圖紙資料均是英文。他們對著厚重的英漢詞典,一個單詞一個單詞地查,一點一滴地積累技術經驗,每天晚上都要在一起集中學習,討論圖紙、技術及運維中的難題,分析一個又一個計算機代碼。
邊學習邊摸索,湖北這批超高壓直流技術的先行者,慢慢積累起運行、檢修和管理經驗,還在實踐中發現了“洋設備”的一些缺陷,在國內率先對直流控制保護系統、換流閥核心元件可控硅、交直流濾波器等開展國產化改造可行性研究并成功應用。
進入21世紀,三峽電站機組相繼投產,與之配套的5座換流站相繼建成。其中,湖北第一座全國產化換流站——團林換流站于2011年建成。
今天,湖北境內7座換流站由國網湖北直流運檢公司運維管理,繼續承擔著確保三峽電力外送、維護湖北直流與跨區電網安全穩定運行的重要使命。在直流輸電領域,該公司擁有各種專利100余項,制定標準15項,并編撰有一系列技術叢書。這些技術,凝聚著一代代湖北直流人的集體智慧、心血與汗水,并不斷結出新的碩果。
眼下,新建的武漢±800千伏換流站正在進行設備驗收及調試,它可為湖北帶來陜西豐富的風、光、火電能源,每年可接受電力超過400億千瓦時。這座新站的核心,就是湖北自主研發的直流運檢智能管控系統,使作業流程更簡化、更標準,大大提高了工作質效。
30年來,中國直流技術發展日新月異。如今,在全國各地的直流換流站中,仍能看到很多“老葛站人”或“老湖北直流人”的身影,崗位變了,但始終不變的,是老一輩“直流拓荒人”的拳拳之心。
累計輸電超1.7萬億千瓦時
硬核技術造福華夏大地
6月28日,±420千伏宜昌換流站內,站長肖旭光正在仔細核算各項運行數據。再有2天,就是中國共產黨百年華誕,也是該站正式投運2周年。
宜昌換流站是渝鄂直流背靠背聯網工程北通道換流站,該工程是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流背靠背聯網工程。從2019年投運至今,華中電網與川渝電網通過該工程南北通道,交換電量累計超過201.3億千瓦時,相當于減少排放二氧化碳約2006.6萬噸。
該工程是當今我國直流輸電技術的得意之作。傳統的電網面對風、光、水等波動較大的可再生能源時,顯得“剛性有余”,而柔性直流輸電技術接入可再生能源就高效得多。
“背靠背柔性直流輸電技術可以靈活地改變電網潮流方向。原來的渝鄂輸電線路好比一條河流,電網的波動就像河中的波浪。采用柔性直流輸電、背靠背聯網技術后,如同在河中加裝了一座大壩,不僅能減少水的波動,還能根據大壩上下游需求控制水流量和方向。”肖旭光介紹,該工程在豐水期可擴大四川水電的外送規模,枯水期重慶可接受華中電網電力,大幅提高了電網間互濟能力。
與30年前不同的是,渝鄂直流背靠背聯網工程的系統成套、設備研制、關鍵組部件和控制保護系統做到了全業務環節國產化,促進形成了柔性直流輸電全套中國解決方案。
“在常規直流運維領域,湖北實現由搖籃到標桿;在柔性直流運維領域,湖北則實現由先發到領先。”唐開平感嘆,湖北直流的精神就是“直”,是直面一切困難的實干精神,是解決實際問題的“執行力”。
30多年來,正是這份精神薪火相傳,為直流輸電技術注入了不竭動力,造福華夏大地。據統計,截至目前,國網湖北直流運檢公司所轄7座換流站累計向華東、華中、西南、南方電網輸送電量總計超1.7萬億千瓦時,相當于武漢市2020年用電量的30倍。
從葛南直流輸電工程起步,如今湖北電網成為三峽外送起點、西電東送通道、南北互供樞紐、全國聯網中心,一代代湖北直流人沿著中國直流輸電技術發展的“腳印”,接續奮斗,再攀高峰。