國網(wǎng)福建電科院調(diào)試人員在廈門柔直工程鷺島換流站級1閥廳檢查確認帶電啟動條件
施工人員加緊安裝防火墻確保換流變帶電聯(lián)調(diào)
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(wǎng)公司總經(jīng)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(jīng)濟社會發(fā)展提供堅強可靠的電力保障。
創(chuàng)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(xiàn)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(nèi)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(wǎng)送入。隨著廈門島負荷的持續(xù)增長,預計到2016年,7回220千伏進島線路將無法滿足島內(nèi)供電需求。
一座國際島城,呼喚大容量高可靠供電。經(jīng)過前期的可行性研究,國家電網(wǎng)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(nèi)負荷增長需求,提高廈門島供電可靠性、輸電能力和穩(wěn)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(fā)改委項目核準批復。
柔性直流輸電技術在清潔能源并網(wǎng)、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(qū)域大規(guī)模風電、光伏等清潔能源匯集并網(wǎng)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(xiàn)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(wǎng)的劣勢,穩(wěn)定電網(wǎng)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(nèi)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。
科技示范工程
勇攀電網(wǎng)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(diào)節(jié)與之相連的交流電網(wǎng)電壓,具有可控性較好、運行方式靈活、適用場合多等顯著優(yōu)勢。它不僅可以有效地控制其上面通過的電能,隔離電網(wǎng)故障的擴散,還能根據(jù)電網(wǎng)需求,自身快速、靈活、可調(diào)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(guī)直流所有優(yōu)點的同時,還能克服常規(guī)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(wǎng)中的應用,相當于在電網(wǎng)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(zhàn)性和最前沿的技術,國家電網(wǎng)公司經(jīng)過10年自主創(chuàng)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(fā)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(cè)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(fā)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(xù)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(chuàng)新引領性的系統(tǒng)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(xiàn)世界第一個±320千伏的飛躍,從偽雙極到真雙極接線的優(yōu)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。
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(xiàn)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(diào)試要求高,工期緊、難度大,前所未有。
作為工程業(yè)主單位,國網(wǎng)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(chuàng)新、經(jīng)濟合理、環(huán)境友好、國際一流”的優(yōu)質(zhì)精品工程。針對柔直工程設備技術新、安裝調(diào)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(lián)合樓全部采用全鋼結(jié)構(gòu),聯(lián)合樓鋼結(jié)構(gòu)跨度47.2米,是目前國內(nèi)換流站中跨度最大的,這對鋼結(jié)構(gòu)的設計和施工提出了更高的要求。兩座換流站有4座聯(lián)合樓,單座聯(lián)合樓鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)框架。
福建省送變電公司克服吊車作業(yè)高度受限、危險系數(shù)大等施工技術難點,組織技術骨干,經(jīng)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(jié)構(gòu)的吊裝。
柔直工程施工極為復雜,工期又緊,施工單位全面優(yōu)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(yè),全過程管控施工建設進度,精益求精抓好安全質(zhì)量全方位管控。同時,采取“全作業(yè)面施工、全天候施工”,通過區(qū)域網(wǎng)格化施工管理方式,細分各作業(yè)區(qū)域,精確安排各區(qū)域的施工工序,進行立體交叉作業(yè),確?!皶r間占滿、空間占滿”,全員齊心協(xié)力、全力以赴加快工程進度。
在電氣安裝、調(diào)試期間,安裝、調(diào)試人員早策劃、早安排、早介入,實施“靈活機動、動態(tài)跟進”的模式,優(yōu)化調(diào)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(diào)試工作方案,不放過任何一個細節(jié),認真做好一系列調(diào)試試驗工作,確保工程調(diào)試一次性成功。