中国超高压直流输电技术从湖北萌芽到开枝散叶

来源： 时间：2021-07-02 17:14

中国超高压直流输电技术从湖北萌芽到开枝散叶

彭一苇　易少伟　　顾建新 　欧阳雷

　　三峡的水从宜昌出发到上海约需16天，而三峡的水电到上海仅需0.0038秒。要办到这件事，靠的是超高压直流输电技术。

　　湖北是中国超高压直流输电事业的摇篮，从我国第一个超高压直流输电工程起步，湖北见证了能源互联网从形成到不断发展的全过程。

　　捧着英汉字典摸索技术

　　湖北成国内直流“黄埔军校”

　　1983年，葛洲坝水利枢纽机组相继投产发电，为了将电能送往东部地区，作为跨区电网示范工程的葛南直流输电工程随即动工兴建，这是我国第一个超高压直流输电工程。

　　相比交流输电，直流输电有距离远、容量大、更经济等不可替代的优势，然而，当时国内超高压直流技术空白大把，能找得出来的教材只有浙江大学发电教研组1982年出版的《直流输电》。

　　设备、知识、人才都要从国外引进、逐步培养。国网湖北直流运检公司总经理唐开平回忆起1985年筹建葛洲坝换流站的日子：“那时候直流输电技术给人很高大上的感觉，能去学习这些技术的都是‘牛人’。”

　　牛人们也遇到不少困难。葛洲坝换流站的设备全部从瑞士BBC公司（Brown Boveri）进口，设备图纸资料均是英文。他们对着厚重的英汉词典，一个单词一个单词地查，一点一滴地积累技术经验，每天晚上都要在一起集中学习，讨论图纸、技术及运维中的难题，分析一个又一个计算机代码。

32年前在葛洲坝换流站投运的控制系统模拟屏，由瑞士BBC公司生产。陈鸣 摄

　　边学习边摸索，湖北这批超高压直流技术的先行者，慢慢积累起运行、检修和管理经验，甚至还在实践中发现了“洋设备”的一些缺陷，在国内率先对直流控制保护系统、换流阀核心元件可控硅、交直流滤波器等开展国产化改造可行性研究并成功应用。进入21世纪，三峡电站机组相继投产，与之配套的5座换流站相继建成。其中，湖北第一座全国产化换流站——团林换流站于2011年建成。

　　今天，湖北境内7座换流站由国网湖北直流运检公司运维管理，继续承担着确保三峡电力外送、维护湖北直流与跨区电网安全稳定运行的重要使命。在直流输电领域，该公司拥有各种专利百余项，制定标准15项，并编撰有一系列技术丛书。

　　这些技术储备，凝聚着一代代湖北直流人的集体智慧、心血与汗水，并不断结出新的硕果。眼下，新建的武汉±800千伏换流站正在进行设备验收及调试，它可为湖北带来陕西丰富的风、光、火电能源，每年可接受电力超过400亿千瓦时，这座新站的核心，就是湖北自主研发的直流运检智能管控系统，使作业流程更简化、更标准，大大提高了工作质效。

　　三十年来，中国直流技术发展日新月异，如今，在全国各地的直流换流站中，仍能看到很多“老葛站人”或“老湖北直流人”的身影，岗位变了，但始终不变的，是老一辈“直流拓荒人”的拳拳之心。

　　累计输电1.7万亿千瓦时

　　硬核技术造福华夏大地

　　6月28日，±420千伏宜昌换流站内，站长肖旭光正在仔细核算各项运行数据。

±420千伏宜昌换流站运维人员在主控室内精益监盘，确保跨区电网安全稳定运行。涂坦 摄

　　宜昌换流站是渝鄂直流背靠背联网工程北通道换流站，该工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流背靠背联网工程。从2019年投运至今，华中电网与川渝电网共通过该工程南北通道交换电量超过201.3亿千瓦时，相当于减少大气排放二氧化碳约2006.6万吨。

　　这一工程是当今我国直流输电技术的得意之作。传统的电网面对风、光、水等波动较大的可再生能源时，显得“刚性有余”。而柔性直流输电技术接入可再生能源就高效得多。

±500千伏龙泉换流站交流场俯瞰图。欧阳雷 摄

±500千伏龙泉换流站交流场内，智能机器人正进行巡检测温工作。涂坦 摄。

±500千伏龙泉换流站运维人员牛浩然、甘玮正对交流场断路器进行红外测温工作。涂坦 摄

　　“背靠背柔性直流输电技术可以灵活地改变电网潮流方向。原来的渝鄂输电线路好比一条河流，电网的波动就像河中的波浪。采用柔性直流输电、背靠背联网技术后，如同在河中加装了一座大坝，不仅能减少水的波动，还能根据大坝上下游需求控制水流量和方向。”肖旭光介绍。渝鄂直流背靠背联网工程在丰水期可扩大四川水电的外送规模，枯水期重庆可接受华中电网电力，大幅提高了电网间互济能力。

　　与30年前不同的是，渝鄂直流背靠背联网工程的系统成套、设备研制、关键组部件和控制保护系统做到了全业务环节国产化，促进形成了柔性直流输电全套中国解决方案。

　　“在常规直流运维领域，湖北实现由摇篮到标杆，在柔性直流运维领域，湖北则实现由先发到领先。”唐开平感叹道，湖北直流的精神就是“直”，是直面一切困难的实干精神，是解决实际问题的“执行力”。

　　三十多年来，正是这份精神薪火相传，为直流输电技术注入了不竭动力，造福华夏大地。据统计，截至目前，国网湖北直流运检公司所辖7座换流站累计向华东、华中、西南、南方电网输送电量总计超17161亿千瓦时，相当于武汉市2020年用电量的30倍。

　　从葛南直流输电工程起步，如今湖北电网成为三峡外送起点、西电东送通道、南北互供枢纽、全国联网中心，一代代湖北直流人沿着中国直流输电技术发展的“脚印”，接续奋斗，再攀高峰。

责任编辑：陈晨　 投稿邮箱：网上投稿