“7613斷路器運(yùn)行正常。”2月22日，寧夏±800千伏靈州換流站運(yùn)維人員開展設(shè)備巡查和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析作業(yè)。靈州—紹興±800千伏特高壓直流工程(以下簡稱靈紹直流)累計(jì)向華東電網(wǎng)輸送電能已超2000億千瓦時(shí)。工程投運(yùn)后，國網(wǎng)寧夏超高壓公司自主研發(fā)斷路器智能診斷數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，消除新設(shè)備源頭隱患，保障換流站安全穩(wěn)定運(yùn)行。
寧夏電網(wǎng)是“西電東送”的重要送端，靈紹直流和寧東—山東±660千伏直流輸電工程(以下簡稱銀東直流)兩大直流通道外送能力達(dá)1200萬千瓦，“強(qiáng)電網(wǎng)、大送端”特征明顯。靈紹直流、銀東直流的很多設(shè)備均為國內(nèi)首臺首套，國網(wǎng)寧夏電力有限公司堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動，以直流關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)助力兩大直流外送通道安全穩(wěn)定運(yùn)行。
堅(jiān)持需求導(dǎo)向 解決技術(shù)難題
銀東直流是世界首個(gè)±660千伏電壓等級直流輸電工程，設(shè)備均為國內(nèi)首臺首套。自2011年接手銀東直流運(yùn)維工作起，國網(wǎng)寧夏超高壓公司(當(dāng)時(shí)為寧夏電力檢修公司)成立±660創(chuàng)新工作室，在運(yùn)維中發(fā)現(xiàn)問題，在反復(fù)試驗(yàn)中尋求解決問題的辦法。
“電網(wǎng)的創(chuàng)新，就是要以現(xiàn)場需求為導(dǎo)向，解決好生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題。”國網(wǎng)寧夏超高壓公司總經(jīng)理、±660創(chuàng)新工作室?guī)ь^人劉志遠(yuǎn)說。
換流站常規(guī)非電量保護(hù)采用二取一設(shè)計(jì)，存在單一接點(diǎn)誤動導(dǎo)致保護(hù)動作的隱患。針對這一問題，±660創(chuàng)新工作室在銀東直流投運(yùn)初期提出非電量保護(hù)三取二邏輯。“二取一的話，只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生閉合，保護(hù)裝置就會動作，造成設(shè)備跳閘。三取二的話，只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)閉合才能造成保護(hù)裝置動作，提高了故障判別的準(zhǔn)確性，避免節(jié)點(diǎn)誤動導(dǎo)致設(shè)備跳閘，提升直流可用率。”銀川東換流站檢修班技術(shù)員陸洪建介紹。目前，該項(xiàng)技術(shù)已在國內(nèi)其他換流站得到推廣。
國網(wǎng)寧夏電力圍繞直流運(yùn)維中的難點(diǎn)問題建立儲備庫，通過技術(shù)創(chuàng)新探索隱患治理的新路徑。
“以前，更換故障斷路器需要進(jìn)行高空吊裝，受濾波器場‘田字型’布置方式所限，吊車與母線安全距離不夠，得陪停大組母線。”靈州換流站運(yùn)維值班長雷戰(zhàn)斐說。為此，國網(wǎng)寧夏電力結(jié)合科技項(xiàng)目成果及現(xiàn)場安裝條件，經(jīng)過現(xiàn)場反復(fù)試驗(yàn)，于2019年9月自主創(chuàng)新斷路器“平移作業(yè)法”。該方法通過控制液壓千斤頂和預(yù)制式道軌將斷路器從原來的母線下方推出，避免了吊車在母線上方進(jìn)行高空作業(yè)，實(shí)現(xiàn)在濾波器場更換斷路器不停母線、不降負(fù)荷、不增工期，提高現(xiàn)場檢修效率。該技術(shù)已在寧夏、新疆等地的換流站應(yīng)用。
加強(qiáng)科研攻關(guān) 填補(bǔ)技術(shù)空白
在巴基斯坦默蒂亞里，由國家電網(wǎng)有限公司承建的±660千伏默拉直流輸電工程正向巴基斯坦中部負(fù)荷中心送電。工程的控制保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用的“交直流斷面連鎖防控”“單換流器快速隔離與自動重啟”兩項(xiàng)核心技術(shù)均來自±660創(chuàng)新工作室。
換流站開展單個(gè)斷路器檢修時(shí)，一旦一串設(shè)備內(nèi)另一個(gè)斷路器出現(xiàn)偷跳等故障，可能出現(xiàn)故障無法迅速切除、影響其他直流設(shè)備的情況。國網(wǎng)寧夏超高壓公司研制換流變壓器交直流斷面連鎖防控裝置，實(shí)現(xiàn)“N-1”工況下開展單個(gè)斷路器檢修時(shí)故障類型無死區(qū)識別及運(yùn)行方式自適應(yīng)，保護(hù)動作時(shí)間縮短至原來的十分之一，運(yùn)行方式識別能力由33%提升至100%。
國網(wǎng)寧夏電力加強(qiáng)科研攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了單換流器故障快速識別、隔離，首創(chuàng)健全換流器自動重啟技術(shù)，重啟時(shí)間從人工方式的小時(shí)級降至毫秒級，穩(wěn)控系統(tǒng)切荷量降低50%。該項(xiàng)成果自2016年在寧夏電網(wǎng)應(yīng)用以來，銀東直流、靈紹直流保護(hù)裝置動作正確率保持100%。
如今，這兩項(xiàng)技術(shù)已成為多數(shù)在建在運(yùn)特高壓直流工程的標(biāo)準(zhǔn)配置。寧夏直流控制保護(hù)技術(shù)已隨直流輸電工程成套出口國際市場。
國網(wǎng)寧夏電力多項(xiàng)直流創(chuàng)新成果填補(bǔ)了國內(nèi)的技術(shù)空白，解決了室內(nèi)電力設(shè)備智能化巡檢覆蓋率低、換流變勵(lì)磁涌流干擾大、晶閘管測試效率低等諸多難題。2021年11月25日，寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會召開，“直流輸電控制保護(hù)技術(shù)在寧夏電網(wǎng)的優(yōu)化及應(yīng)用”獲寧夏科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
強(qiáng)化戰(zhàn)略引領(lǐng) 推動能源轉(zhuǎn)型
2月23日，在寧夏電科院仿真實(shí)驗(yàn)室，電網(wǎng)技術(shù)中心副主任李旭濤與同事對寧夏電網(wǎng)高比例新能源多直流送端電網(wǎng)穩(wěn)定特性及控制進(jìn)行仿真分析，為寧夏第三條直流外送通道——“寧電入湘”工程的落地提前開展技術(shù)攻堅(jiān)。
“寧電入湘”工程是以輸送風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電為主的特高壓輸電通道。目前，工程送受端省份已就送受電協(xié)議、核準(zhǔn)開工、新能源裝備制造產(chǎn)業(yè)園建設(shè)等達(dá)成一致。
針對“寧電入湘”工程規(guī)劃建設(shè)及投運(yùn)后寧夏電網(wǎng)面臨的安全穩(wěn)定運(yùn)行、市場機(jī)制構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)問題，國網(wǎng)寧夏電力在2021年年初啟動“寧夏‘風(fēng)光儲輸一體化’及‘源網(wǎng)荷儲一體化’示范工程關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”重大專項(xiàng)，在電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)控運(yùn)行、儲能應(yīng)用、電力市場等4個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，聯(lián)合國內(nèi)一流高?？蒲性核_展攻關(guān)。
目前，國網(wǎng)寧夏電力已取得寧夏高比例新能源系統(tǒng)網(wǎng)架形態(tài)與規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)、寧夏交直流混聯(lián)電網(wǎng)多場站新能源接納規(guī)模量化評估及控制提升技術(shù)、跨區(qū)電網(wǎng)源荷不確定性安全風(fēng)險(xiǎn)在線評估與智能防御技術(shù)、高比例新能源區(qū)域電網(wǎng)消納受阻因素智能辨識及輔助決策技術(shù)等10項(xiàng)階段性成果。
“我們多次邀請高校及科研院所對研究成果進(jìn)行輔導(dǎo)，通過對風(fēng)光儲輸、源網(wǎng)荷儲‘兩個(gè)一體化’的科研攻關(guān)，為‘寧電入湘’工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)及運(yùn)行提供重要技術(shù)支撐。”國網(wǎng)寧夏電力科技互聯(lián)網(wǎng)部負(fù)責(zé)人說。（史慧敏、鄧悅怡、史磊）
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