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人民日报 新华社客户端、网易新闻、今日湖北:厉害了!世界输送容量最大柔性直流换流站正式投运~
来源:电网工程公司 作者:陈鹏 曹俊龙 日期:2019-07-18 访问次数: 字号:[ ]

2019年7月1日凌晨00:37分,中南电力设计院有限公司(以下简称"中南院")负责设计的世界上输送容量最大,也是我国直流电压等级最高、输送容量最大的柔性直流换流站——渝鄂直流背靠背联网工程(以下简称"渝鄂工程")北通道换流站顺利通过168小时试运行;在此之前的6月24日,该项目的南通道换流站已正式投入运。至此,渝鄂工程圆满收官,具备了商业运行条件。

北通道鸟瞰图.jpg 

北通道鸟瞰图

 

渝鄂工程采用大功率IGBT电力电子器件,首次将柔性直流单换流器单元输送容量提升到1250MW,柔性直流输电电压为±420kV,是目前世界上输送容量最大、国内直流电压等级最高的柔性直流换流站,为我国柔性直流输电技术的发展带来了新的突破。    

 

创新突破 意义重大

渝鄂工程2016年12月26日通过国家发改委核准,2017年5月25日正式开工。工程分为南北两个通道,在渝鄂断面九盘至龙泉、张家坝至恩施500千伏输电通道上,建设宜昌、恩施两座柔性直流背靠背换流站,每座换流站建设2×125万千瓦柔性直流换流单元。

据悉,柔性直流输电是可控性最高、适应性最好的输电方式,也是目前最先进的直流输电技术,以先进的电力电子技术为电网提供灵活的控制手段,可快捷改变电能输送大小和方向,且能较大幅度节约占地面积。我国在这一领域处于世界领先地位。

项目经理刘晓瑞告诉记者,渝鄂工程运行后,通过两座背靠背换流站,川渝断面的双向输电能力提升至500万千瓦,将解决川渝和华中东四省之间500千伏跨区长链式电网存在的稳定问题,简化电网安全稳定控制策略,并大幅提高川渝电网与华中电网间的互济能力,有利于促进西南水电的开发和大规模外送。

该工程还为我国柔性直流技术发展带来新突破。工程首次应用我国自主研制的大功率IGBT换流阀,并实现了柔性直流输电的系统成套、设备研制、关键组部件和控制保护系统的全业务环节国产化,促进形成柔性直流输电的全套中国解决方案,有助于推动产业的全面发展以及向国际市场的整体迈进。

 

优化设计  永无止尽

为把渝鄂工程建设成国际一流的精品工程,中南院充分发挥在技术、人才、管理等方面的优势,针对柔性直流输电的特殊性,结合国内已建成的厦门和鲁西柔性直流输电工程的设计和运行反馈,有系统性和针对性地开展了设计创新工作。

"换流站站址所在地地势复杂,场平工程量非常大。我们设计团队集思广益、开拓思路,提出了诸多先进的优化设计理念或技术路线。"电气一次主设人王刚介绍,我们将大电感桥臂电抗器拆分为双线圈叠放,大幅降低了换流站占地面积;采用新型爆破深井接地极,有效优化了接地网设计,为换流站可靠运行提供了保障。

针对北通道换流站湖北侧的联接变直接接入毗邻的龙泉换流站交流场这一特殊的接线情况,电气二次主设人曹俊龙说:"逻辑上龙泉站的交流场可以视作北通道的一部分,但两者又不在一个站区围墙内。为了北通道换流站的控保系统和龙泉站能够交互相关信息,我们要在两站之间建立一个'信息纽带'。工程中,我们对保护配置、电流回路、跳闸回路以及信号回路进行了分析和研究,为的就是使这个'信息纽带'能有效传递信息并且满足安全可靠要求。"

此外,中南院设计团队还和设备厂家讨论并优化IGBT模块和阀塔子模块技术参数,优化阀塔设计方案进而减小阀厅尺寸,同时创新地开展阀厅内管沟优化设计,使得施工、检修及维护更加方便。

 

三维设计 智慧管理

作为渝鄂工程主要设计单位,中南院负责了渝鄂工程南通道和北通道两座柔性直流换流站的柔性直流阀厅、联接变压器以及交流连接区等关键区域的工程设计。

尤其值得一提的是,中南院首次在柔直换流站工程中采用了三维数字化软件搭建站内设备的三维数字化模型,并对各自区域的接线进行逻辑检查、防雷计算、空气间隙校验、力学校核和碰撞检查等工作。

据悉,该工程柔性直流阀厅跨度达65米,为目前国内最大跨度阀厅。阀厅屋面采用钢网架方案,钢网架具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点,但是也存在杆件数量众多、设计复杂、容易发生碰撞等问题。

如果采取以往的设计管理流程,往往各自为政,最后汇总时导致反复修改、时间延长。"但此次参与工程的各个专业都在同一个平台建模,有效地提高了设计准确率和效率,避免了可能存在的返工的问题。"结构专业主设人陈寅表示,本工程阀厅在保证结构整体安全性以及悬吊电气设备运行可靠性的同时,合理地优化构件截面,降低工程造价,同时采用三维数字化软件进行空间碰撞检查,有效地避免了碰撞等问题发生。

中南院项目团队充分发挥设计龙头作用,精心组织、合理安排,协调其他设计单位统一原则要求,明确分工接口,确保无缝衔接,结合创建国家优质工程的目标,以制度和管理创新保证工程设计质量和进度的协调推进。

"管理上创新让我们的工作效率和质量得到了业主的高度认可,我们也倍感自豪。"刘晓瑞告诉记者。

 

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