±800千伏孤島運行試驗獲得成功

    “安全穩定控制裝置正確動作!孤島電壓穩定，頻率穩定!”3月30日21時30分，南網總調傳來消息：楚雄換流站、小灣電廠、金安橋電廠設備運行正常，持續6個小時的云廣直流孤島運行滿負荷試驗取得圓滿成功，楚雄換流站內現場調試人員以及送受端參與調試的近千人都同時松了一口氣。

　　據了解，這是世界上首次開展的千伏電壓等級孤島運行滿負荷試驗。專家介紹，孤島運行方式是在直流系統送端與若干電廠形成相對獨立的“孤島”系統，即與大電網交流系統不聯網、直接通過直流系統將電力送往受端。采用孤島運行方式，可有效減少直流系統故障對主網的影響，提高南方電網的安全穩定水平，同時增加云電外送現有輸電通道能力70萬千瓦，對消納云南富余水電有重要意義。

　　早在2005年規劃設計云廣直流工程時，南方電網就著手開展直流孤島運行方式的研究。在此基礎上，由南網科研院組織科技攻關團隊，聯合南網總調、超高壓公司以及小灣、金安橋電廠等單位，開展了直流孤島運行方式調試，歷時2年半，6個階段、57項試驗，攻克了過電壓、機網協調、系統穩定等關鍵難題，基本掌握了直流孤島運行的核心技術。

　　云廣直流孤島調試協調小組組長、公司總工程師許超英接受采訪時說，此次試驗在基建、生產、科研等多方位配合下完成，表明公司整體實力在增強，尤其在“電網安全穩定運行與控制技術、電網經濟運行技術、系統及設備集成應用”三大核心技術取得突破。業內專家表示，試驗的成功，展現了南方電網自主科技創新的水平，為即將投產的溪洛渡、糥扎渡直流工程運行和特高壓直流電網發展提供了寶貴經驗，也為能源遠距離大容量輸送提供了一條有效可行的方式選擇，標志著我國電力工業技術與管理達到新的水平。

　　據南網總調有關負責人介紹，目前相關單位正緊鑼密鼓地做著方式啟動前的準備工作，迎峰度夏期間云廣直流有望轉入孤島運行。

    孤島運行破局背后

    試驗成功標志著南方電網自主科技創新水平又上一個臺階

    “±800千伏云廣直流工程如同一朵玫瑰花，價值大、但嬌嫩。實現孤島運行，意味著這朵玫瑰花將更加耐受嚴酷工況�！痹谀暇W科研院“特高壓直流孤島運行”科研團隊看來，云廣直流，這朵南網人澆灌出來的玫瑰花，從工藝品變為日用品，不再是嬌弱的，而是能夠耐受嚴酷工況。

    化解電網運行頭號風險

    “世界上結構最復雜、聯系最緊密、科技含量最高的電網”，這個獨一無二的標簽，令南網人自豪和驕傲。但這是把雙刃劍：交直流混合運行、遠距離、大容量輸電，其中潛在著巨大的運行風險。

    “在刀尖上跳舞”，公司調度系統的一位專家這樣形容。

    當前電網運行最擔心的是什么？“最怕直流滿功率雙極閉鎖和多回直流同時閉鎖或換相失敗，相當于一條或幾條高速公路突然封閉，整個主網架都會動蕩甚至崩潰�！薄捌渲�，楚穗直流大負荷雙極閉鎖導致的運行風險首當其沖�！敝袊こ淘涸菏坷盍普f，孤島運行方式最大的價值恰是化解這第一大風險。

    《南方電網中長期發展戰略》指出，提高駕馭復雜大電網的能力，保持大電網的安全穩定運行是南方電網客觀存在并將長期面對的主要挑戰。特別是“兩渡”直流工程投運后，廣東直流落點增至7回，多直流換相失敗等事件對電網的沖擊更加嚴重。

    相關研究證明，實現孤島運行方式，直流閉鎖僅造成主網頻率略有降低，不會造成主網頻率穩定問題，更不會造成系統暫穩或動穩問題。因此云廣±800千伏直流孤島運行是化解云廣±800千伏直流投運后帶來的電網運行風險的有效措施之一。

    一年至少多送17億度

    據了解，目前云廣±800千伏直流聯網運行時，與云廣±800千伏直流并聯運行的交流通道需要空出一定的輸電裕度，用于承接直流單極閉鎖故障時轉移到交流通道的潮流。

    “N-1，是我們調度必須要守住的底線�！蹦暇W總調方式處處長黃河解釋說，始終要在新的網絡接線下，滿足N-1的電網控制條件，否則發生事故沒有緩沖空間，就會釀成類似印度大停電的悲劇。比如云南，電力外送交流通道最高只能送400萬千瓦，留足了幾十萬千瓦的裕度，這是要死守的，哪怕水再多，必須要確保潮流異常波動時，送電功率不會超過斷面極限。

    據黃河介紹，采用孤島運行方式，不占用交流通道裕度，突破了云南電力外送輸電極限的約束，在夏天豐水期，可以增加云南水電外送70萬至80萬千瓦。

    李立浧院士為我們算了筆經濟賬：“西電東送能力提高70到80萬千瓦，僅在迎峰度夏期間滿負荷運行三個月，一年就多送17億千瓦時，明后兩年每年可多送21億千瓦時。”

    “從社會效益來說，吸納了云南富余的水電，更多的電送至廣東，減少了廣東火電機組的出力，也就是減少了碳排放，這對于落實國家節能減排政策，保護環境具有重要意義�！�

    為能源遠距離輸送增多了選擇

    據了解，南方電網早在2005年規劃設計云廣工程時，就提出了送端側聯網和孤島兩種方式均為正常運行方式，并著手開展直流孤島運行方式的研究，針對送端孤島運行方式開展了潮流穩定計算、過電壓計算及控制保護策略研究，在直流孤島運行方式穩定機理、穩控措施、過電壓特性及抑制措施、機網協調等方面的研究取得了突破。

    自2010年10月17日起，云廣工程孤島運行方式現場調試共進行了6個階段試驗，采取了直流功率從100萬千瓦至500萬千瓦逐步增加的積極穩妥策略。為了減少調試對電網安全及云電外送的影響，每次試驗基本都選擇利用周末完成。

    南網科研院系統研究所所長洪潮說：“3月29日到31日，我們進行了15項試驗，我們認為這些試驗都非常成功，孤島系統可以非常好地抗擊故障和擾動，很快進入平穩狀態，為今后的運行提供了非常好的基礎。試驗反過來證明我們之前做的每一項計算都是非常準確的。”

    “最重要的是，南方電網自主科技創新水平又上一個臺階，這對于我國電力工業技術與管理具有里程碑的意義。即將投產的糯扎渡、溪洛渡直流工程明確提出將孤島運行作為正常運行方式。”公司總工程師許超英評價說。

    孤島雙極閉鎖最難熬

    3月30日，周末，云廣直流雙極四閥組孤島運行第六階段(500萬千瓦)驗證試驗的第二天，楚雄換流站主控室內，各類技術人員一片忙碌，大屏幕上各類數據、圖表頻頻變化，調度口令聲此起彼伏。

    “注意拷屏、記錄……把錄波器圖保存下來，好與我們的設計圖對一對……”調試現場指揮、南網科研院系統所所長洪潮不時吩咐科研人員。這是他自2010年10月以來，第12次帶領科研人員來這里做試驗了。

    孤島運行調試涉及大量極其復雜的技術，云廣直流工程額定功率大，且送端換流站遠離電源，調試難度更大。許多次試驗充滿了波折，特別是第一、第四階段驚心動魄，確保試驗過程中不引發孤島系統及其設備安全方面的問題，必須擔當高度的責任。

    直流電壓階躍響應、直流功率階躍響應……一個個項目在順利開展，主控室忙而有序——

    科研人員在與穗東換流站電話“互動”：“楊博士，你們那里準備好了嗎？”

    運行人員指揮操作：“開始了，5、4、3、2、1！”

    “14：25：56，投入濾波器595”，“14：28：16，投入濾波器591”，“14：31：19，合上5402，完成合環，直流功率到410萬千瓦”……似呼應“吱吱”的電流，隨著主控大廳屏幕上跳動的讓人眼花繚亂的數字和曲線，科研人員飛速記錄著電網運行的每一刻。

    當日18:33：20，最緊張的時刻到來，云廣直流孤島雙極閉鎖試驗開始，系統損失有功500萬千瓦，氣氛更加凝重、嚴肅了。

    “5071、5072轉為熱備用狀態”……系統頻率由50.03赫茲最低降至49.77赫茲，孤島系統與主網始終保持穩定運行，19:05，孤島系統并入主網。從廣州到楚雄、從網到廠以及分布在“西電東送”沿線的關鍵站點，上千名人員關注著……

    兩小時后，總調傳來消息：云南楚雄換流站、小灣電站、金安橋電站設備運行正常，試驗取得成功。

    握手、擁抱、歡呼……一直都在現場的南網科研院院長饒宏高興地說：“這是我們繼世界上首條±800千伏特高壓直流工程投運后，又一件值得載入電力史冊的大事。”

發布時間:2013-4-10 訪問次數:2496