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中国南网公司专栏

南网多项成果填补高压技术国内空白

作者:周妍  2011-12-19

南方电网多项研究成果填补国内空白高压直流集成技术达到国际先进水平

12月2日,国家“十二五”西电东送重大能源建设项目———糯扎渡电站送广东和溪洛渡右岸电站送广东两条直流输电工程(合称“两渡”工程)同时在南方电网开工。令人瞩目的是,“两渡”工程设备国产化率较之以往大幅提升,溪洛渡右岸送电工程更是达到100%。

就在2007年以前,我国建设的高压直流输电工程还基本依靠外方技术和设备支持,特别是长距离、大容量的特高压直流输电工程方面,其系统研究、成套设计、关键设备供货都掌握在外方手里。

而现在,日趋完善成熟的直流输电技术,已成为南方电网公司自主创新的“拳头产品”,成为促进国家西电东送战略实施、实现电网跨越式发展的“助推剂”。

从2007年开始,南方电网公司相继投运了我国首个高压直流输电自主化示范工程——— ±500千伏贵广二回,我国第一个特高压直流输电自主化示范工程——— ±800  千伏云广直流,再到今天的“两渡”工程,南方电网公司在不长的时间里完成了直流输电技术从稚嫩到成熟、从依靠外方到自主化的飞跃。

这个飞跃,也印证了我国电力工业科技的腾飞。南方电网公司坚持自主创新,在电网安全稳定与控制、电网经济运行、设备集成应用及节能减排等方面孜孜求索,关键技术领域取得了系列成果。

用成果说话

今年11月10日,南方电网召开了公司成立以来规格最高的科技创新与人才工作会议。南网科学研究院副院长饶宏代表“高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践”科研团队,从南方电网公司董事长赵建国手上接过了特别嘉奖荣誉证书。

赵建国表示:“我们明确了公司的核心技术是电网安全稳定与控制技术、电网经济运营技术与设备集成应用技术,并取得了系列重大突破。”

南方电网公司在交直流并联大电网运行、高压直流输电技术集成应用、柔性交流输电、超导应用等领域掌握了一批核心技术,取得了一批国际先进、拥有自主知识产权的科研成果:其中高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践项目已被推荐为2011年国家科技进步奖一等奖,是电力行业唯一被推荐的项目;多直流协调控制系统在世界上首次实现了大电网广域闭环控制;深圳兆瓦级电池储能站实现了我国大容量储能集成应用技术的新突破;东莞投运了世界上容量最大、技术指标国际领先的静止无功补偿STATCOM……这些成果的取得,都源于南方电网提供了一片科技创新的“晴空”。

南方电网公司党组高度重视科技创新工作,将“技术支撑能力”列为公司核心能力之一,将“加大科技创新力度”作为公司未来发展的战略选择。南方电网公司成立了以总经理钟俊为组长的科技创新工作领导小组,建立了长效发展机制。

“十一五”期间,南方电网公司科研投入累计达54.3亿元,年均增长24.7%;建立了以南网科研院、各省区电力科学研究院为科研主体,与国内重点院校、科研机构、设备厂家等紧密合作的开放式研发体系;拥有 “特高压工程技术国家工程实验室”和 “国家能源大电网技术研发 (实验)中心”两个国家级技术平台,以及“数字实时仿真实验室”、“电能计量实验室”、“电网自动化实验室”等一批公司重点实验室。

近几年,南方电网公司累计牵头完成国家级科技项目23项,获得中国电力科学技术奖56项、专利231项,牵头完成14项国际、国家、行业标准的编制,2009年被国资委、科技部和中华全国总工会认定为“国家创新型企业”。

打破“黑匣子”

不破不立。为了打破跨国公司技术、供货渠道垄断,国家发展改革委明确贵广二回为我国第一个自主化示范工程。依托这一工程,南方电网要完成对高压直流输电关键技术的吸收研发和自主化,帮助实现设备国产化。

接到任务之初,南网科研院研发团队就面临着如何“破立”的难题。直流输电系统设计是直流工程建设的前提。而外方提供的软件是“黑匣子”,只有简单的输入输出,相关计算的方法根本无从了解,由于无法进行参数调整,对电网安全运行也有很大影响。

富有远见的南网人提出了自主研发一套直流输电工程的设计软件包的设想。

从2005年至今,研发团队结合最新的计算机应用技术,设计了软件的架构和整体技术规范,并开展了创新性的研发工作,利用国外软件进行了测试对比。

目前,南网研发团队开发出了国内首套完全具有自主知识产权的高压直流输电基本设计软件包,填补了我国在该领域上的空白。该软件为云广特高压等后续直流工程提供了强有力的技术手段。

“现在,南方电网以贵广二回直流输电工程为依托,通过组织实施高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践项目,在国内首次建立了高压直流系统集成技术体系,实现了系统研究与设  计、控制保护系统试验、站系统调试及系统调试自主化目标,实现了成套设计全面自主化。”南网公司副总经理王良友告诉记者。

2008年7月,中国电机工程学会组织技术鉴定认为,该项目多项成果填补了国内空白,高压直流集成技术达到国际先进水平。

抢占特高压制高点

创新的步伐并未停下。南方电网公司向难度更高的特高压技术继续挑战,抢占特高压直流技术制高点。

南方电网牵头承担了 “十一五”国家科技支撑计划特高压直流输电关键技术与系统集成项目,开展了特高压直流系统的安全稳定控制、过电压绝缘配合方法、电磁环境指标和外绝缘配置要求的创新性研究,建立了特高压直流输电关键技术体系,首次提出了特高压直流工程的技术规范。

2010年6月18日,我国第一个特高压直流输电自主化示范工程———云广直流工程正式投入运营。这是南网人完全拥有自主知识产权,中国人自己的“电力高速公路”。

“高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践”项目已全面应用于云广特高压直流工程。工程投运一年多来,全面验证了特高压直流技术的研究成果。这表明我国已掌握了特高压直流系统集成和整体解决方案,并在特  高压直流研究、设计、设备制造和建设管理等各个方面达到国际先进水平。

科技创新也带来了显著的社会效益和经济效益:今年1~11月,西电通过直流累计送广东电量852亿千瓦时,广东购西电全省电量比重的25%,按广东平均每度电产值11元计算,可支撑生产总值增加9376亿元;按照目前广东供电煤耗332克/千瓦时的标准计算,约可减少广东煤耗2829万吨标准煤,减少二氧化碳排放6223万吨。社会效益、经济效益显著,参与研发的科研人员表示,今后还可进一步降低相关研究和设计费用,后续待建的20余个高压及特高压直流工程,粗略估算将可节约30亿~60亿元。

近年来,电网规模的快速扩大带来了诸多挑战,交直流混合大电网的安全稳定控制、特高压直流系统的建设与运行、电网抵御极端自然灾害、500千伏海缆的建设与运维等是公认的世界级难题。

“南网公司攻克技术难关,保障了贵广二回直流、云广直流、海南联网等重大工程的投产与稳定运行,成功解决了上述难题。”南方电网公司生技部负责人介绍。

可以说,世界级难题注定了这些工程的投产运行在电网发展史上具有里程碑的意义,他们见证了南方电网公司近十年来在直流输电技术领域的辛勤耕耘,见证了南网人“勇攀高峰、不断突破、树立自主技术品牌”的执著追求。

来源:中国电力新闻网

标签:南网,成果,高压技术,国内空白

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指导单位:国家能源局新能源和可再生能源司
    国家电网公司农电工作部
                           中国南方电网有限责任公司农电管理部
主办单位:中国电机工程学会农村电气化专业委员会
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