7月1日，中國(guó)能建規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)中南院（以下簡(jiǎn)稱“中南院”）承擔(dān)設(shè)計(jì)的世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大的柔性直流換流站——渝鄂直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程（以下簡(jiǎn)稱“渝鄂工程”）北通道換流站順利通過(guò)試運(yùn)行。6月24日，該項(xiàng)目的南通道換流站已正式投運(yùn)。至此，渝鄂工程圓滿收官，正式具備了商運(yùn)條件。
柔性直流輸電是目前最先進(jìn)的直流輸電技術(shù)，渝鄂工程首次將單體換流單元輸送容量提升到125萬(wàn)千瓦，將電壓提升至±420千伏，進(jìn)一步鞏固了我國(guó)柔性直流輸電技術(shù)的領(lǐng)先地位。
創(chuàng)新突破 穩(wěn)定電網(wǎng)
柔性直流輸電可靈活快捷地改變電能輸送大小和方向，較大幅度節(jié)約占地面積，是目前可控性最高、適應(yīng)性最好的輸電方式，我國(guó)在這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。渝鄂工程于2017年5月25日正式開工，分為南北兩個(gè)通道，在渝鄂斷面九盤至龍泉、張家壩至恩施500千伏輸電通道上，建設(shè)宜昌、恩施兩座柔性直流背靠背換流站。
“渝鄂工程運(yùn)行后，可將川渝雙向輸電能力提升至500萬(wàn)千瓦，可解決川渝和華中東四省之間500千伏跨區(qū)長(zhǎng)鏈?zhǔn)诫娋W(wǎng)存在的穩(wěn)定問題，并大幅提高川渝電網(wǎng)與華中電網(wǎng)間的互濟(jì)能力，有利于促進(jìn)西南水電的開發(fā)和大規(guī)模外送。”項(xiàng)目經(jīng)理劉曉瑞介紹道。
隨著西南水電加快開發(fā)，華中區(qū)域?qū)⑿纬山弧⒅绷麟姴⑿懈窬?，電網(wǎng)穩(wěn)定問題將愈發(fā)突出。渝鄂工程有利于擴(kuò)大豐水期四川水電外送規(guī)模，改善東中部地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和大氣環(huán)境質(zhì)量。工程投運(yùn)后，渝鄂雙向送電能力可提升至500萬(wàn)千瓦，不僅提升了川渝藏鄂豫湘贛七省市區(qū)的電網(wǎng)穩(wěn)定性，也讓西南、華中、華東三大電網(wǎng)跨區(qū)輸電更加順暢安全。
優(yōu)化設(shè)計(jì) 產(chǎn)業(yè)升級(jí)
“背靠背”聯(lián)網(wǎng)不用新建直流線路，即可實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)的分離、可控，我國(guó)已建成的背靠背工程電壓等級(jí)、容量不斷提高，技術(shù)不斷取得突破。中南院充分發(fā)揮在技術(shù)、人才、管理等方面的優(yōu)勢(shì)，將渝鄂工程建設(shè)成國(guó)際一流的精品工程。
“換流站站址所在地地勢(shì)復(fù)雜，場(chǎng)平工程量非常大。中南院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出了諸多先進(jìn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理念或技術(shù)路線。”據(jù)電氣一次主設(shè)人王剛介紹，中南院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了大電感橋臂電抗器疊放方式，大幅降低了換流站占地面積，有效優(yōu)化了接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，為換流站可靠運(yùn)行提供了保障。
渝鄂工程北通道換流站湖北側(cè)接線情況特殊，聯(lián)接變直接接入毗鄰的龍泉換流站交流場(chǎng)。電氣二次主設(shè)人曹俊龍說(shuō)：“邏輯上龍泉站的交流場(chǎng)可以視作北通道的一部分，但兩者又不在一個(gè)站區(qū)圍墻內(nèi)。中南院在兩站之間建立了一個(gè)‘信息紐帶’，讓北通道換流站的控保系統(tǒng)和龍泉站相關(guān)信息能夠有效傳遞，并且安全可靠。”
中南院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還和設(shè)備廠家討論并優(yōu)化電力電子模塊和閥塔子模塊技術(shù)參數(shù)，優(yōu)化閥塔設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)新開展閥廳內(nèi)管溝優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得施工、維護(hù)及檢修更加方便。
依托渝鄂工程，我國(guó)柔性直流技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了新突破。工程首次應(yīng)用了我國(guó)自主研制的大功率電力電子換流閥，實(shí)現(xiàn)了柔性直流輸電的系統(tǒng)成套、設(shè)備研制、關(guān)鍵組部件和控制保護(hù)系統(tǒng)的全業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化，促進(jìn)形成了柔性直流輸電的全套中國(guó)解決方案，有助于推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展以及向國(guó)際市場(chǎng)的整體邁進(jìn)。
三維設(shè)計(jì) 智慧管理
作為渝鄂工程主要設(shè)計(jì)單位，中南院承擔(dān)了南北通道兩座柔性直流換流站的柔性直流閥廳、聯(lián)接變壓器以及交流連接區(qū)等關(guān)鍵區(qū)域的工程設(shè)計(jì)。
尤其值得一提的是，中南院首次在柔直換流站工程中采用了三維數(shù)字化軟件搭建站內(nèi)設(shè)備的三維數(shù)字化模型，并對(duì)各自區(qū)域的接線進(jìn)行邏輯檢查、防雷計(jì)算、空氣間隙校驗(yàn)、力學(xué)校核和碰撞檢查等工作。渝鄂工程柔性直流閥廳跨度達(dá)65米，是目前國(guó)內(nèi)最大跨度閥廳，采用鋼網(wǎng)架方案，鋼網(wǎng)架具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在桿件數(shù)量眾多、設(shè)計(jì)復(fù)雜、容易發(fā)生碰撞等問題。
如果采取以往的設(shè)計(jì)管理流程，往往“各自為政”，最后匯總時(shí)反復(fù)修改、時(shí)間延長(zhǎng)?！按舜螀⑴c工程的各個(gè)專業(yè)都在同一個(gè)平臺(tái)建模，有效地提高了設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率和效率，避免了可能存在的返工問題。”結(jié)構(gòu)專業(yè)主設(shè)人陳寅表示，閥廳不僅在保證整體安全性以及設(shè)備運(yùn)行可靠性的同時(shí)，合理地降低了工程造價(jià)，還有效避免了碰撞等問題發(fā)生。
中南院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮設(shè)計(jì)龍頭作用，精心組織、合理安排，以制度和管理創(chuàng)新保證工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和進(jìn)度的協(xié)調(diào)推進(jìn)。“管理上創(chuàng)新讓我們的工作效率和質(zhì)量得到了業(yè)主的高度認(rèn)可，我們也倍感自豪?！眲匀鹫f(shuō)。
