昆柳龍工程投產(chǎn)首年成績(jī) 累計(jì)輸送清潔水電超277億千瓦時(shí)

發(fā)布日期：2022-01-19 瀏覽次數(shù)：3222

昆柳龍直流工程是國(guó)家特高壓多端直流示范工程，也是世界首個(gè)特高壓柔性直流工程。近日，記者從南方電網(wǎng)公司獲悉，截至2021年底，昆柳龍直流工程已累計(jì)輸送清潔水電超277億千瓦時(shí)，相當(dāng)于輸送1/4個(gè)三峽電站年發(fā)電量，相當(dāng)于減少燃煤消耗800萬噸、減排二氧化碳2100萬噸。

作為世界直流輸電工程技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，昆柳龍直流工程自2020年12月27日全面投產(chǎn)以來，將烏東德水電站的清潔水電源源不斷送往粵港澳大灣區(qū)，助力云南、廣西、廣東三地經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)同發(fā)展。

助力緩解南方區(qū)域

用電緊張局面

“昆柳龍直流工程全面投產(chǎn)后，大幅增加了西電外送能力，南方電網(wǎng)最大送電能力達(dá)5800萬千瓦。2021年迎峰度夏期間，昆柳龍直流工程多次達(dá)到滿負(fù)荷800萬千瓦運(yùn)行，單日送電量最高達(dá)1.92億千瓦時(shí)，相當(dāng)于滿足約300萬人一個(gè)月的用電量。”南方電網(wǎng)總調(diào)方式處經(jīng)理助理劉春曉說。

電從云南來，送至廣東、廣西，三地同受益。據(jù)了解，2021年，云南在省內(nèi)用電量增長(zhǎng)的同時(shí)，外送電量增加15億千瓦時(shí)；廣東受西電東送最大電力提升300萬千瓦，有力支撐負(fù)荷7次創(chuàng)出新高；送電廣西50億千瓦時(shí)，為廣西能源體系向綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)揮積極作用。

作為一條名副其實(shí)的綠電大動(dòng)脈，昆柳龍直流工程助力烏東德水電站水電全額消納，支撐南方電網(wǎng)西電東送清潔能源占比保持約85%的高位水平。昆柳龍直流工程的投產(chǎn)，提升西電東送南通道16%的送電能力，為緩解南方區(qū)域用電緊張局面作出了突出貢獻(xiàn)。尤其在2021年迎峰度夏南方區(qū)域電力供應(yīng)趨緊時(shí)，昆柳龍直流工程新增的電力電量對(duì)減少?gòu)V東和廣西電力供應(yīng)缺口發(fā)揮了巨大作用。

19項(xiàng)世界第一

經(jīng)受多重驗(yàn)證

“昆柳龍直流工程創(chuàng)造的19項(xiàng)世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)直流輸電工程技術(shù)再上一個(gè)新臺(tái)階。作為世界上首個(gè)多端柔性直流工程，它將柔性直流技術(shù)帶入了一個(gè)新時(shí)代。”中國(guó)工程院院士李立浧口中的“世界上第一個(gè)±800kV特高壓柔性直流輸電工程”標(biāo)志著創(chuàng)下的19項(xiàng)世界第一，得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。

以往使用架空線路的柔性直流工程出現(xiàn)故障，要將直流和整個(gè)交流系統(tǒng)短暫脫離，等故障清除后再聯(lián)回來。由于交流系統(tǒng)斷路器動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，一般達(dá)到秒級(jí)以上，容易引起系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間過流，這種方法對(duì)于輸電容量達(dá)800萬千瓦的昆柳龍直流工程來說損失太大。

昆柳龍直流工程最后借助換流器本身實(shí)現(xiàn)故障自清除，即直接通過檢測(cè)直流線路電氣量的波動(dòng)，知曉千里之外的線路故障。再經(jīng)由快速控制幾千個(gè)子模塊的投切，協(xié)助千里之外的線路清除電弧類似故障，之后高速再啟動(dòng)。這項(xiàng)世界首創(chuàng)的技術(shù)在運(yùn)行中得到了檢驗(yàn)。

“昆柳龍直流線路途徑重冰區(qū)、山火易發(fā)區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)、強(qiáng)降雨區(qū)等特殊區(qū)段，跨越線路、鐵路、高速公路多達(dá)230處，外部環(huán)境的復(fù)雜性決定了昆柳龍直流工程要經(jīng)受多重考驗(yàn)。”南方電網(wǎng)超高壓公司生產(chǎn)技術(shù)部副總經(jīng)理馮鶇表示，“昆柳龍直流工程首創(chuàng)的架空線路故障自清除技術(shù)確保了工程在應(yīng)對(duì)多重復(fù)雜異常工況中，能精準(zhǔn)檢測(cè)并快速恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行。工程采用的混合直流、特高壓多端柔性直流等世界第一的技術(shù)也在實(shí)際運(yùn)行中得到進(jìn)一步驗(yàn)證。柔性直流技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)實(shí)，中國(guó)在柔性直流技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了世界領(lǐng)先。”

“首臺(tái)套”設(shè)備應(yīng)用

推動(dòng)國(guó)產(chǎn)裝備提質(zhì)升級(jí)

“昆柳龍直流工程研制、使用的‘首臺(tái)套’設(shè)備在工程中可靠運(yùn)行，增強(qiáng)了后續(xù)柔直工程對(duì)國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)的信心。一些關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備如國(guó)產(chǎn)大功率IGBT，目前已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用在白鶴灘-江蘇±800kV特高壓直流工程、江蘇如東海上風(fēng)電柔性直流工程中。”南方電網(wǎng)超高壓公司項(xiàng)目管理中心專責(zé)周競(jìng)宇說。

在昆柳龍直流工程之前，世界上的柔性直流工程多屬于高壓、超高壓工程范圍，將電壓提高到±800千伏特高壓等級(jí)，意味著所有的技術(shù)規(guī)范、成套設(shè)計(jì)和成套設(shè)備都要從頭研發(fā)。從科學(xué)角度講，這些新技術(shù)、新設(shè)備均需要通過系統(tǒng)高電壓、大電流下的長(zhǎng)期嚴(yán)苛考驗(yàn)。昆柳龍直流工程安全穩(wěn)定運(yùn)行一周年，恰恰說明了這些新技術(shù)、新設(shè)備經(jīng)得起考驗(yàn)。

IGBT是柔直閥內(nèi)進(jìn)行能量變換的核心器件，被譽(yù)為柔直閥的“CPU”。IGBT器件早期為國(guó)外少數(shù)廠家所壟斷，價(jià)格高，供貨周期長(zhǎng)，進(jìn)口量大。依托昆柳龍直流工程，南方電網(wǎng)超高壓公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)制造商株洲中車時(shí)代半導(dǎo)體，結(jié)合魯西柔直工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，研制出的國(guó)產(chǎn)IGBT器件在工程中得到全場(chǎng)景使用，關(guān)鍵性能指標(biāo)、相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)首根±800千伏柔性直流穿墻套管也經(jīng)受住了考驗(yàn)。直流穿墻套管處于直流系統(tǒng)的“咽喉”位置，是特高電壓等級(jí)的電流進(jìn)入閥廳的關(guān)鍵設(shè)備，既要很好地傳導(dǎo)電流，又要有非常好的絕緣屏障。一直以來，電網(wǎng)工程中，直流穿墻套管使用量大，要價(jià)高，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的原材料以及制作工藝上均存在難點(diǎn)。“這次我們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)上取得重大突破，運(yùn)行下來，它的絕緣裕度、機(jī)械強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)均比進(jìn)口產(chǎn)品要高。”周競(jìng)宇介紹。

“昆柳龍直流工程創(chuàng)造的19項(xiàng)第一，既包含新技術(shù)路線也包含新設(shè)備首次應(yīng)用。工程一投產(chǎn)，立即經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷考驗(yàn)，始終保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，充分說明了工程建設(shè)質(zhì)量過硬、研制的‘首臺(tái)套’設(shè)備可靠，這起到了良好的示范作用。”馮鶇認(rèn)為，這不僅驗(yàn)證了混合直流、特高壓多端柔性直流等世界領(lǐng)先技術(shù)的科學(xué)性、實(shí)用性，也為特高壓柔直等關(guān)鍵設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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