特高压输电:以很多全球之最铺就电力“高速公路”发布时间:2022-12-21 22:37:15 来源:bob综合app手机客户端

  2007年10月9日,特高压直流实验基地7200千伏冲击电压发生器输出电压创世界纪录。国家电网供图

  500千伏输电体系有力支撑了我国近30年的经济社会开展,但我国动力资源与需求呈逆向散布,70%以上的动力需求会集在中东部,可用动力资源却远离需求中心,所以要在全国范围内优化动力资源配备,打造电力“高速公路”。

  6月21日,雅中—江西±800千伏特高压直流工程正式投运,这是“十四五”期间我国首个建成投运的特高压直流输电工程。

  至此,国家电网已累计建成“13交13直”特高压工程,在运在建特高压工程线万公里,变电(换流)容量逾越4.4亿千伏安(千瓦),累计送电逾越1.8万亿千瓦时,国家电网经营区跨区跨省输电才能逾越2.6亿千瓦。加上南方电网公司建成投运4条±800千伏特高压直流工程,我国已有在运特高压工程30项,输电线路长度绕地球赤道一周有余。

  国家电网关于雅中—江西直流工程的技能总结,只要一句“进一步稳固了我国特高压直流输电技能的世界抢先优势”,少了十几年前特高压工程上马之初举目皆是的“打破世界纪录”“创下全球之最”……不是现在不创纪录了,而是在特高压输电范畴,我国拿金牌已拿到“手软”。简直每一项特高压工程的新建、投运,都是对以往纪录的打破;而新的纪录,也都由咱们自己发明。以至于,不是真实颠覆性的“黑科技”,咱们已不轻言“创纪录”。

  2020年12月27日建成投产的乌东德水电站送电广东、广西特高压多端柔性直流演示工程(以下简称昆柳龙直流工程),正是这样一个颠覆性工程。

  该工程发明晰19项“世界第一”,包含世界上第一个±800千伏特高压柔性直流输电工程,世界单站容量最大的换流站,世界初次具有架空线路毛病自铲除及再发动才能等。“每一个‘世界第一’都可以写一篇大文章。”我国工程院院士、南方电网公司专家委员会声誉主任委员李立浧标明。

  此前,世界干流输电形式都是“直流送电、沟通组网”。南方电网公司首席技能专家、南方电网科研院董事长饶宏介绍,这缘于交直流输电自身的技能特性:惯例直流首要用于点对点、远间隔、大容量的电源外送,并不能组网;沟通输电则可以满意惯例电源送出和电网互联的需求,且本钱较低。但这一基本形式却面对一个“原理性障碍”,即所谓“多直流馈入”问题。他解说,大流量的惯例直流汇入电网,就像一条大河流入一个水库,一旦惯例直流线路“闭锁”,河水忽然截停,会导致水库缺水。

  和传统“电流源型”直流比较,柔性直流对电压、频率的操控愈加灵敏,就像一个彻底可控的水泵,可以精准操控水流的方向、速度和流量,使水库水位愈加平稳,河流被截停的几率也大幅下降。

  昆柳龙工程在世界上初次选用特高压多端混合直流体系,送端云南昆北是惯例直流,广西柳北、广东龙门两个受端是柔性直流。“这种方案既经济又先进。”李立浧解说,把西部水电送到用电需求大的广东、广西,这种远间隔、大容量的输电,最经济高效的办法便是特高压直流。惯例直流并网后,因其换相失利现象难以避免等固有特性,会对受端电网体系安全带来必定冲击。“柔性直流能处理这些问题,它调控愈加灵敏,还能在关键时刻支撑体系安全安稳地运转。”李立浧标明。

  可是,柔性直流作为一种新技能,以往工程最高电压为500千伏,送电量、送电功率还不够高。昆柳龙工程将其进步到800千伏,送电量也到达全球最高的800万千瓦。浙江大学教授、世界电气电子工程师学会(IEEE)会士徐政展望道:“这是一个开路工程。尔后,远间隔、大容量送电工程都会首选柔性直流技能。”

  特高压输电从最早酝酿、提出到项目研制,再到工程实践,从头到尾瞄准世界电力开展趋势和技能制高点,严密环绕国家严重战略需求,政府支撑,企业主导,产学研联合,社会各方广泛参与,用科学手法和办法,以使用为意图,破解严重技能难题。

  特高压输电概念最早见诸国家层面,是在1986年头,原水电部下达“关于远间隔输电方法和电压等级证明”课题,研讨以为21世纪初叶在我国呈现沟通百万伏级电压等级是或许的。尔后,国务院原严重项目办公室下达了“七五”国家攻关项目“特高压输电技能前期研讨”。

  由此发端,直至2006年8月9日,国家发改委正式核准首个特高压输电工程。其间20年,环绕特高压输电的议题从未离开过国家相关部分的视界。特别是,特高压输电技能研讨接连列入国家“七五”“八五”和“十五”科技攻关方案;特高压沟通输电技能研制先后列入《国家中长时刻科学和技能开展规划大纲》和“十一五”国家科技支撑方案,这些都为特高压输电技能研讨积累了名贵经历。

  2006年11月4日,我国工程院提出《关于我国特高压输电研讨和工程建造的咨询定见》,参与该项研讨的27位院士、7位专家指出,我国有必要加速特高压输电研讨和工程使用的脚步,实验演示工程方案契合“全面实验验证”要求,主张作为国产化的依托工程,归入国家中长时刻科技开展规划、高技能产业方案和严重配备自主立异方案。

  同月,国务院开展研讨中心完结《我国动力运送方法研讨》陈述,对特高压输电与输煤本钱进行了归纳剖析,提出了输电与输煤并重,当时优先开展输电的主张。

  由此,2006年国务院印发《国家中长时刻科学和技能开展规划大纲(2006—2020)》,要求要点研讨开发大容量远间隔直流输电技能和特高压沟通输电技能与配备。

  跟着经济社会快速开展,民众需求继续旺盛,我国已有的500千伏输电主网架现已面对远间隔、大容量运送才能缺乏,走廊资源紧缺等瓶颈限制,亟待转型晋级。

  全球动力互联网开展协作安排主席、我国电力企业联合会理事长、国家电网原董事长刘振亚指出,世界电力工业开展的前史标明,用电需求的继续增长推进电网规划不断扩大、电压等级不断进步。

  他着重,500千伏输电体系有力支撑了我国近30年的经济社会开展,但我国动力资源与需求呈逆向散布,70%以上的动力需求会集在中东部,可用动力资源却远离需求中心,76%的煤炭会集在北部和西北部、80%的水能资源会集在西南部,陆地风能和太阳能等新动力也很多散布在西北部,供需相距800—3000公里。所以,要在全国范围内优化动力资源配备,打造电力“高速公路”。

  从特高压建造大幕敞开至今,十余载协同立异,多达30项特高压工程投运,在大范围的动力优化配备中发挥了主导作用。特高压交直流工程别离荣获国家科学技能进步奖特等奖。我国不只全面打破了特高压技能,构建了完善的特高压实验和研讨体系,还首要建立了完好的技能规范体系,自主研制成功了全套特高压设备,完结了从“我国制作”到“我国发明”再到“我国引领”的跨过。

  跟着网架更刚强、供电更牢靠,我国电网安全运转水平也有了惊人的腾跃。国家电网创始了以电性认知、运转操控和毛病防护一起支撑的电力体系安全安稳运转3大技能体系,自主研制建成仿真才能最强、核算功率最高、模仿精度最精确的新一代仿真体系,构建了以《电力体系安全安稳导则》为根底的规范体系,研制了“三道防地”关键技能,构建了世界抢先的大电网安全防护体系,我国电网成为世界上近20年来仅有没有发生大停电事端的特大型电网。

  其实,从“连换流站内草皮都要花高价打包一齐买”到世界公认的特高压输电技能“领跑者”,不过戋戋20多年。

  20多年前,我国现已建造的8条直流输电线路中,中心设备直流换流阀悉数依靠进口。据介绍,直流换流阀中心技能长时刻被3家跨国电工配备制作企业独占,从1954年世界第一条高压直流输电联络线投入商业运转以来,跨国公司一向操纵这项技能。一条直流工程,近一半的设备出资都要花费在直流换流阀上。还不止于此,“你要买换流阀?好,那就连换流站内草皮打包一齐买,少一分钱都别想建你的直流工程!”至于花钱买断技能,答复是:“门都没有!”

  为了保存这一中心技能秘要,几家互为对手的跨国公司步骤竟可贵共同:不在中心期刊宣布相关技能文章,不发布任何产品的技能材料和细节图片,出厂的产品都要蒙上厚厚的包装,为换流阀做实验的实验室都采纳极端严厉的保密办法……国家电网我国电力科学研讨院的魏晓光博士介绍:“在咱们建成同类实验室前,世界上只要2个同类实验室,做一次实验要200万元人民币。而购买他一个产品,再加个零,要2000万元!”

  我国工程院院士、全球动力互联网研讨院副院长、时任我国电力科学研讨院副总工程师汤广福记住,我国电力科学研讨院最初建造这个实验室时,手中现成的技能材料仅仅是七页A4纸的宣扬材料。因而,直流换流阀研制工程,被称为“争光阀”。而当汤广福带领团队用短短一年半时刻完结“争光阀”的研制,并经过国家动力局掌管、包含5位两院院士在内的16名专家组鉴守时,我国工程院院士杨奇逊发出了“扬我国威”的由衷赞赏。

  “争光阀”争光在哪?汤广福一一列数其相对国外产品无法比拟的优势。首要,它具有±800千伏/4750安的电压等级和通流才能,逾越了国外同类产品,“换流阀相当于一个塘坝,其所接受的高电压代表了极高的蓄水高度,也就意味着能比其他换流阀在能量传输上间隔更远,在相同间隔上损耗更小;它所耐受的大电流,则代表了具有更大泄洪容量,也就意味着能运送更多能量。一起,因为电压、电流的进步,在整个动力流经的途径上,还能极大地节省线路走廊占地。”汤广福标明。

  此外,它还减少了并联的数量,能有用将阀模块体积缩小1.5倍,使整个阀塔得到全体优化,结构愈加紧凑;而它的水冷电阻一体化规划和饱满电抗器分体规划更是我国电力科学研讨院的独门绝技:将水冷体系与电阻合二为一,相当于两个部件成为一个,部件数量减少了,天然结构更明晰,形成安全隐患的环节减少了,然后具有更高的安稳性;而分体的饱满电抗器就相当于电脑的“双核”,能使换流阀具有更强的兼容性,不只满意特高压需求,并且具有向下兼容才能,掩盖更多电压电流等级工程需求。

  具有彻底自主知识产权的“争光阀”进入市场后,在10年内全体下降国内直流输电建造、运转和维护费用超百亿元,一起也在世界市场上打破了跨国公司独占。“扬我国威”,诚哉斯言。(记者 瞿剑)