廈門柔性直流輸電科技示范工程建成投運

2017-02-08 16:12:27 大云網　點擊量：評論 (0)

2015年12月17日上午，在工程順利完成以雙極50萬千瓦的輸送功率168小時試運行后，國家電網公司總經理助理張麗英在浦園換流站宣布：廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程正式投運。該工程填補了多項世

2015年12月17日上午，在工程順利完成以雙極50萬千瓦的輸送功率168小時試運行后，國家電網公司總經理助理張麗英在浦園換流站宣布：廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程正式投運。該工程填補了多項世界相關技術領域的空白，也將為廈門島經濟社會發展提供堅強可靠的電力保障。

一、創國際之最工程，落戶國際島城

廈門是東南沿海重要的中心城市，未來將建成現代化國際性港口城市。廈門島是廈門的城市中心和負荷中心，島內缺乏電廠廠址資源、沒有大型電源，廈門島所有電力負荷均須由島外電網送入。隨著廈門島負荷的持續增長，預計到2016年，7回220千伏進島線路將無法滿足島內供電需求。

一座國際島城，呼喚大容量高可靠供電。經過前期的可行性研究，國家電網公司批復廈門柔性直流輸電科技示范工程可行性研究報告，擬在廈門島建設柔性直流工程，以滿足廈門島內負荷增長需求，提高廈門島供電可靠性、輸電能力和穩定運行水平，同時推動大容量柔性直流輸電科技示范效應。2013年12月19日，福建廈門柔性直流輸電科技示范工程獲廈門市發改委項目核準批復。

柔性直流輸電技術在清潔能源并網、孤島供電和大型城市供電方面具有良好的推廣前景，是未來區域大規模風電、光伏等清潔能源匯集并網的最佳技術手段。在廈門很難找到線路走廊，且架設跨海線路施工難度很大，使用柔性直流，采用直流電纜，可利用現有的隧道進島；柔性直流占地面積小，非常適合寸土寸金的廈門。廈門柔性直流工程的建成投運，可有效消除廈門島作為無源電網的劣勢，穩定電網電壓，提高供電可靠性、輸電能力。

2014年7月21日，廈門柔性直流工程開工建設。工程額定電壓±320千伏，輸送容量1000兆瓦，工程新建島外浦園換流站（送端）、島內鷺島換流站工程（受端）兩座±320千伏換流站及±320千伏彭厝～湖邊柔性直流線路工程，直流線路總長10.7千米，全部為陸纜，采用1800平方毫米大截面絕緣直流電纜敷設，通過廈門翔安海底隧道與兩座換流站連接。

二、科技示范工程，勇攀電網技術高峰

柔性直流輸電是以電壓源換流器(VSC)為核心的新一代直流輸電技術，其采用最先進的電壓源型換流器和全控器件(IGBT)，可在傳輸能量的同時，靈活調節與之相連的交流電網電壓，具有可控性較好、運行方式靈活、適用場合多等顯著優勢。它不僅可以有效地控制其上面通過的電能，隔離電網故障的擴散，還能根據電網需求，自身快速、靈活、可調的輸出或者吸收一部分能量。柔性直流輸電是一種完全可控的直流輸電，它在擁有常規直流所有優點的同時，還能克服常規直流存在的換相失敗和無法控制無功問題。通俗地講，柔性直流輸電技術在電網中的應用，相當于在電網中接入一個完全可控的水泵，能夠精準地控制水流的方向、速度和流量。

對于柔性直流輸電這項世界電力領域極具挑戰性和最前沿的技術，國家電網公司經過10年自主創新，達到了世界領先水平。廈門柔性直流工程采用真雙極接線，與交流輸電線路、偽雙極接線柔性直流輸電線路相比，運行方式更靈活、可靠性更高。在交流輸電線路和偽雙極接線柔性直流輸電線路中，任一相（一極）發生故障，將導致本回線路停電，而廈門柔性直流工程采用雙極連接方式，兩側換流站之間由兩回直流線和一回金屬回流線形成回路。當一極發生故障停運時，另一極直流線同金屬回流線形成回路，可繼續輸送50%的額定功率。真雙極接線，就像高速公路雙車道，A道和B道并列承載交通流量。任意一個車道損壞，另一車道還是可以正常通車。只要正常通車的車道不超過通車量，就可以保持交通暢通。

廈門柔性直流工程是極具創新引領性的系統工程。該工程是在浙江舟山±200千伏柔性直流工程的應用基礎上，從直流電壓等級±200千伏到實現世界第一個±320千伏的飛躍，從偽雙極到真雙極接線的優化，成為目前世界上電壓等級最高和輸送容量最大的柔性直流工程。

三、多個第一，考驗施工技術

福建省送變電工程公司副總工程師、廈門柔直工程現場總負責劉東介紹，工程施工涉及多項“首臺”、“首套”、“首次”新技術，設備技術新，施工安裝、調試要求高，工期緊、難度大，前所未有。

作為工程業主單位，國網福建省電力有限公司與總承包單位、參建單位一起全力推進廈門柔性直流工程建設，提前策劃、精心組織，制定了高標準的工程建設目標，確定把工程建設為“安全可靠、自主創新、經濟合理、環境友好、國際一流”的優質精品工程。針對柔直工程設備技術新、安裝調試要求高、工期安排緊湊等特點，克服高溫天氣、施工極為復雜等困難，攻堅克難、科學施工，確保了工程按期完工、一次投運成功、安全運行。

廈門柔直工程換流站聯合樓全部采用全鋼結構，聯合樓鋼結構跨度47.2米，是目前國內換流站中跨度最大的，這對鋼結構的設計和施工提出了更高的要求。兩座換流站有4座聯合樓，單座聯合樓鋼結構有11榀屋架，每一榀屋架重27噸多，通過吊裝在16.8米高的鋼柱上，形成一個鋼結構框架。

福建省送變電公司克服吊車作業高度受限、危險系數大等施工技術難點，組織技術骨干，經過仔細研究，多次論證和技術改進，確定用80噸雙吊車多支點法方案進行整體吊裝，50天就安全完成了兩座換流站約3000噸的鋼結構的吊裝。

柔直工程施工極為復雜，工期又緊，施工單位全面優化工程施工方案，倒排計劃，增加人力、物力和機械設備的投入，交叉作業，全過程管控施工建設進度，精益求精抓好安全質量全方位管控。同時，采取“全作業面施工、全天候施工”，通過區域網格化施工管理方式，細分各作業區域，精確安排各區域的施工工序，進行立體交叉作業，確保“時間占滿、空間占滿”，全員齊心協力、全力以赴加快工程進度。

在電氣安裝、調試期間，安裝、調試人員早策劃、早安排、早介入，實施“靈活機動、動態跟進”的模式，優化調試工作流程和工作安排，提高工作效率，努力縮短工期；嚴格按照調試工作方案，不放過任何一個細節，認真做好一系列調試試驗工作，確保工程調試一次性成功。

廈門柔直工程的建成投運，標志著我國全面掌握高壓大容量柔性直流輸電工程設計、設備制造、工程施工調試、運營等關鍵技術，具備工程成套能力，實現了“中國創造”和“中國引領”，對于進一步提高我國直流輸電技術水平和電力裝備制造水平具有重要意義，為開拓國際柔性直流工程市場奠定了堅實基礎，為更高、更大輸送容量柔性直流輸電工程的建設提供可復制、可推廣的經驗，也為全球能源互聯網的構建提供了先行實踐。

廈門柔性直流工程投運后，能有效增強廈門地區電網網架結構，有效消除廈門島作為無源電網的劣勢，不僅可以補充廈門島內電力缺額，滿足廈門島內負荷增長需求，還具備動態無功補償功能，能快速調節島內電網的無功功率，穩定電網電壓，有力地提高廈門島電網的供電可靠性、輸電能力和穩定運行水平，為廈門經濟社會發展提供堅強可靠的電力保障。