南方电网西电东送累计电量破12500亿度

信息来源:  发布时间2016-09-10

  本网讯 8月29日,位于云南省曲靖市罗平县的全国首个省级电网与区域电网异步联网工程——南方电网鲁西背靠背直流异步联网工程(以下简称“鲁西背靠背直流工程”)的柔性直流单元正式投运。这意味着,经过13个月的艰苦建设,该项目一期工程已全部投入运行。此外,该项目二期工程已于7月20日动工,预计2017年汛期前投运。

  作为南方电网西电东送的重大项目之一,鲁西背靠背项目将可减少云南汛期弃水20亿度以上,有效增加电量输送能力。

  而在与鲁西背靠背工程相距近百公里的贵州兴义,西电东送的发源地——南方电网调峰调频公司天生桥二级水电站,一场历时10年之久的调压井改造也于今年5月划上圆满句号。该水电站通过长期的自动化改造,以及重大设备的改进,始终保持平稳运行,截至2016年7月底,已累计发电1311.91亿千瓦时。

  近年来,南方电网不断完善西电东送电源点建设,全力加快西电东送通道建设,已形成“八交九直”共17条西电东送输电通道,截至今年7月底,累计输送电量12511亿千瓦时,有效促进了西部地区将资源优势转化为经济优势,缓解了东部地区快速发展的电力需求。

  西电东送发源地实现远程控制

  “西电东送之源,功载千秋之举”。

  位于贵州、广西界河——南盘江上的天生桥二级水电站大坝旁,一座嶙峋的纪念碑默默矗立在江畔的树丛里,刻录着这座水电站作为西电东送源头的重大意义。

  天生桥二级水电站于1983年开建,1992年12月首台机组投运,是西电东送南路工程的第一个电源点。水电站至广东、贵州和广西的4回500千伏、8回220千伏(目前其中一回退运备用)输电出线,构成了南方电网交流输电主网架的重要枢纽。

  建电站不易,守电站更难。历经如火如荼的建设期、艰辛的运行探索期,天生桥二级水电站早已实现持续平稳运行。

  令人瞩目的是,虽然是一座有着23年运行历史的“老厂”,这座水电站却始终紧跟电力行业发展潮流,提高电力自动化水平、站内装备水平,运行效率不断提高。

  “以前这里是水电站的中央控制台,现在基本不用了。”在天生桥二级水电站控制室,天生桥水电总厂运行中心副主任李云生指着一处控制台告诉记者。目前,天生桥二级水电站已实现远程控制,在贵州兴义的天生桥电厂远控中心,就能随时操控水电站的现场设备。

  作为天生桥二级水电站的老员工,李云生觉得,水电站这么多年最大的变化,就是自动化水平的提高。

  90年代,水电站厂房处于多人值守阶段,一个控制屏通常需要1-2人值守操作,现场运行管理人员多达104人。

  随着电力行业装备水平的发展,天生桥二级水电站持续对机械和电气设备加以改造、更新,引入计算机、电力自动化等领域的新技术和装备,通过计算机网络、光纤设施实现远程控制。

  2001年,天生桥电厂在兴义设置远方控制中心,执行“无人值守、少人值班”的远程控制模式。2008年,实现在兴义基地对水电站全厂机电设备运行远程控制与操作,水电站现场设置0n-call室进行值班。

  2015年,兴义基地运行控制值班人员、水电站现场值班人员合计仅为35人,不到90年代的1/3。

  如何提高水电站的运行效率,是天生桥二级水电站一直在思考的问题。除了自动化系统的改造,该电站还自主开发了一套“水电站三维精确建模及可视化仿真系统”,引入新潮的3D技术,将平面的设备图纸转化为立体的3D模型,从而更加直观地了解设备结构,开展设备安装、拆卸、检修及培训等工作。

  据天生桥电厂相关人员介绍,这套3D建模系统自2012年完成开发后,已经广泛应用于天生桥二级水电站的设备检修、管理、人员培训等实际业务中。目前,该电站大部分设备已按照1:1的比例建立3D模型,大大提高了设备管理效率。

  目前,天生桥电厂正在开展调研,探索将VR技术引入3D模型系统,从而更加逼真地对设备进行操作,进一步提高检修和培训能力。

  柔直大项目投运将多送西电20亿度

  在贵州兴义的邻县——云南曲靖罗平县,南网鲁西背靠背直流工程现场,项目一期传来换流站设备作业的轰鸣声。而在项目二期工地上,几台挖掘机正伸展长臂,奋力施工。

  “直到最近几天,才感觉稍微轻松了点。”8月中旬,记者探访鲁西背靠背项目现场时,该项目经理任成林说。

  当时,项目柔性直流单元已经完成调试,正在消除调试中发现的故障,并着手准备柔直单元与常规单元的联合调试。令人放心的是,

  柔直单元的调试没有出现大的问题,总体比较顺畅。

  8月29日,继工程的常规直流于6月30日投产后,鲁西背靠背直流工程的另一核心单元——柔性直流单元正式投产。这标志着该工程一期已经全部投入运行。

  鲁西背靠背直流工程,是国内首个省级电网与大区域电网实现异步互联的工程。不仅如此,该工程还创造了多项“世界第一”:是目前世界上首次采用大容量柔性直流与常规直流组合模式的背靠背工程,柔直单元容量达1000兆瓦、直流电压达±350千伏,电压等级和容量均为世界最高水平。

  对西电东送来说,这一项目价值重大。首先是增加电力输送能力。鲁西背靠背直流工程投运后,将提高至少100万千瓦的云电外送能力,满足云南富余水电消纳需求,减少汛期弃水20亿千瓦时以上。

  更重要的是,该工程使云南电网与南方电网主网之间实现异步联网,提高了电网运行的安全性。

  简单地说,如果用交流把两端电网相连,电压等级和频率一样,任何一侧发生故障,都可能会相互影响,存在极大的风险。而在中间建一个背靠背的换流站,就可以改变以前同样的电压和频率,相当于在中间安装一个“安全阀”,就可以有效地把风险控制在局部。

  目前,鲁西背靠背直流项目的二期工程正在紧张施工中,预计2017年汛期前投产。二期工程将建设1个1000兆瓦常规直流单位,装设6台398兆伏安换流变压器,整流侧装设2组160兆乏无功补偿、逆变侧装设3组110兆乏无功补偿,以及配套建设通信及二次系统。二期工程完成后,将更好地实现鲁西背靠背项目增加西电东送输电通道容量、提高电网安全性能的目标。

  今年以来西电清洁能源占比过半

  天生桥二级水电站、鲁西背靠背直流工程,仅是南方电网大力实施西电东送工程的缩影。

  作为西电东送南路工程的主要通道,多年来,南方电网不断优化西电东送电源点运行管理,并通过一系列重大项目构建西电东送大通道,提高西电东送电力供应、输送能力。

  随着糯扎渡直流工程、溪洛渡直流工程等重大项目的投运,以及今年5月金中直流工程的投运,南方电网已形成“八交九直” 共17条西电东送输电通道。截至今年7月底,南方电网西电东送累计输送电量已达12511亿千瓦时,成为南方五省区最直接、最牢固、最紧密的经济社会合作方式之一。

  今年8月8日,广东电网统调负荷达到10007万千瓦(不计广州、深圳),比去年最高负荷增长7.0%,创历史新高,成为全国首个电力负荷破亿的省份。

  这一记录背后,西电东送发挥了重要作用。为保障广东、广西迎峰度夏电力供应,南方电网公司持续加大跨省区资源优化调剂,跨省区输送电力、电量双双创下历史新高,西部送广东最大电力2894万千瓦、累计电量842亿千瓦时,同比分别增长2%、5%;通过500千伏主网架向广东送电电力最大占比均在30%左右,为实现东西部省区协调发展、互利共赢做出了积极贡献。

  尤为值得关注的是,西电东送极大促进了西部清洁能源的消纳,推动了南方电网的节能减排。据统计,今年以来至7月底,南方电网全网非化石能源电量占比为50.9%,同比增加7%,全网发受电量化石能耗为140克千瓦时,同比减少21克千瓦时。

  西电东送背后的故事

  黄果芳:坚守水电站24年的“女汉子”

  娇小的身材,简洁的马尾辫,麻利的动作,爽朗的笑容,透露着一种“女汉子”的坚韧。这是46岁的黄果芳给人的第一印象。

  黄果芳是天生桥水电总厂自动化班班员。1992年毕业后进入天生桥二级水电站工作。没想到,在水电站竟然一干就是23年。

  “我刚来的时候,水电站还没投产呢,环境好艰苦。”回忆起水电站创建之初的岁月,黄果芳说。那时,宿舍还没建好,她和女员工们挤在附近一家卫生所,两三人一间,非常拥挤。办公楼也没建好,大家就在工地宿舍里办公。由于通往外界的路没有修通,物资运输不便,黄果芳在忙碌的工作之余,还和同事们在周边的空地上开辟菜地,挑粪、种菜,自力更生。

  水电站投运后的20多年间,厂房设备、生活配套设施越来越好,但毕竟位于深山之中,与山外的城市相比,仍然艰辛太多。

  不过,黄果芳似乎并不在意这些问题。她的心思几乎全部在工作上。刚参加工作时,她有很多业务知识不懂,但她格外勤奋,愿意学。多年积累下来,她参与了天生桥二级电厂近80%的电站自动化改造工程的安装、调试、检修。从老式的电子管、晶体管励磁装置,到如今广泛使用的微机励磁装置,甚至集控台上的开关把手型号、自动化元件的厂家,只要是黄果芳参与检修或施工的设备,她都了然于胸。

  2006年12月,天生桥水电总厂进行6号机组控制系统改造,时间要求非常紧迫,八个盘柜要重新更换,上万根导线要重新拆除接入,大量的图纸必须在有限的时间内核对清楚。随后的十多天里,黄果芳作为自动化班唯一一名女员工,一直和同事们轮班上阵,昼夜奋战,终于提前八天完成了改造任务。

  由于常年扎根基层,业务能力突出,黄果芳曾被南方电网公司授予2013年度“巾帼建功标兵等称号”、2104年“创先有我最美女员工”等称号。

  如今,和黄果芳一起进入天生桥二级水电站的十多名女员工,仅有两三人还在一线坚守。尽管也有机会调动,但黄果芳选择继续守在水电站。

  “水电站虽然忙碌,但纯粹、自在,我喜欢这里简单的氛围。”黄果芳说。

  由于家在广西南宁,黄果芳每月只能回去一两次。家里的事情,只能让丈夫和公婆多照料。每次离家,是黄果芳最困难的时候,女儿不舍的眼神,令她无比难受。让她忍痛迈开脚步的只有一个理由:这是工作需要,没办法。

  今年高考,黄果芳的女儿考上了西南财经大学,这让她心情格外舒畅。“我现在每天都会和女儿打电话,有时也用微信聊天。”黄果芳说,女儿长大了,让她放心多了,今后可以继续在水电站干好工作。

  多项“世界第一”的工程是怎样炼成的?

  在南方电网西电东送的重大项目中,鲁西背靠背直流工程因创造了多项“世界第一”而备受瞩目。而这样一个高难度的工程,仅用11个月就完成了建设、投产。这是怎样做到的?

  技术问题是这个工程首先要挑战的难题。尽管柔性直流输电理论早已创立,但将其与常规直流进行组合运用,却还没有先例。

  “我们就是想在这方面有所突破。”鲁西背靠背直流工程现场调试指挥、南方电网科研院科研人员刘涛说。

  由于这项工程的核心技术属于应用技术,实践性很强,必须结合设备开展模拟实验。2015年9月,刘涛和南网科研院的同事奔赴北京,一头扎进设备厂家,实地摸查设备性能、开展仿真实验。

  “我们必须在半年内把整个工程的控制保护系统建立起来。”刘涛说。怀揣这样的目标,他和同事们每天待在厂家的实验室搞技术攻关。早上9点开工,奋战到凌晨一两点是常有的事。

  刘涛已经不记得做过多少次仿真实验,不记得完成了多少艰难的攻关。2016年3月,南网科研院团队终于完成鲁西背靠背直流工程技术攻关的目标。

  对参与鲁西背靠背直流工程的基层技术人员来说,柔性直流技术还是一门不太熟练的高端技术。为了迅速推进工程,项目团队邀请清华大学、南网科研院等单位的专家为技术人员做柔直理论的培训。

  “包括柔直理论在内,项目的技术培训整整做了82期。”鲁西背靠背换流站技术专责王林说。在项目推进的不同阶段,会结合实际操作需求,有侧重地对技术人员进行理论培训,使他们能懂、会用。

  技术人员感到最紧张的时刻,是工程设备调试阶段。今年8月上旬的一天中午,柔性直流单元调试期间,连接广西侧的柔直换流阀启动时内部通讯信号突然中断,出现跳闸,令现场技术人员心头一怔。如果不尽快解决,将影响整个柔直单元的调试进度。

  到底哪里出了问题?是设备板卡有问题,还是光纤出了问题?或者有其他问题?技术攻关团队开始查找根源。经过反复的专业讨论,他们决定把故障设备和正在运行中、连接云南侧的光纤分配屏进行对比,发现可能是设备主控板位置需要调整。

  于是,攻关团队立即开始进行仿真实验,更换主控板位置,并在2分钟内不断向设备施加信号,设备终于没有出现通讯终端的情况。

  “病根”找到了,攻关团队松了一口气。随后,技术人员和设备厂家一起逐一更换设备主控板位置,直到当天凌晨三四点设备故障排除。

  作为一个具有突破意义的重大项目,鲁西背靠背直流工程的投产囊括了项目审批、土建、技术攻关、设备安装、调试等诸多阶段,除了技术人员的攻坚克难,项目管理、施工、运行、检修等多个团队都付出了无比艰辛的代价。

  例如,土建阶段正值云南雨季,施工难度很大。项目管理团队与罗平当地气象部门保持密切联系,随时留意天气信息。晴天,调动施工人员加班加点抢工期。雨天,在混凝土上方搭起帐篷,防止被雨水淋湿影响凝固,而施工机械只要条件允许,就冒雨实施作业。

  “鲁西背靠背直流工程的团队,是一个非常优秀的团队。”工程项目经理任成林说。项目实施的每个阶段都有详细的进度计划,每个时间节点该完成什么任务,到点了就必须完成。正因为有这样的执行力,工程才能按期推进。

  南网传媒特派记者 唐继宜 实习生 米思桥 通讯员 陈少林 李波 李品