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中國能建的特高壓創新之路,蘇州數控穩壓器

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中國能建的特高壓創新之路

發布時間 : 2018-08-28 17:18:46      訪問量 : 630次

 2018年1月,中國能建參與的“特高壓±800千伏直流輸電工程”項目榮獲國家科學技術進步獎特等獎,這是繼2012年“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”榮獲該獎項后,中國能建在該領域的再次獲獎。
       特高壓±800千伏直流輸電技術是解決我國能源資源與電力負荷逆向分布問題、實施國家“西電東送”戰略和電力跨區域大范圍輸送的核心技術,同時,該技術也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的輸電技術,創新難度可想而知。
       在該技術的創新攻關過程中,中國能建發揮了重要作用。記者從中國能建了解到,自2005年首個特高壓試驗示范工程啟動以來,中國能建先后承擔了10多項特高壓工程的設計牽頭工作,并實現了諸多創新突破,例如,研發創新了特高壓直流換流站設備制造技術,自主提出了特高壓直流線路新材料技術等,為我國特高壓工程的順利實施和安全運行提供了重要的技術支撐,同時,也走出了一條電力設計的創新突破之路。
       世界輸變電領域的“珠峰”
       隨著經濟的快速發展,我國已成為世界最大的能源消費國,經濟發展對電力的依賴程度持續加深,但電力供應能力始終受到兩個關鍵“不平衡”因素的制約,一是能源資源分布不平衡,二是區域經濟發展不平衡。
       相關資料顯示,我國80%以上的能源分布在西部,但70%以上的電力消費集中在東中部。為解決我國能源與電力負荷逆向分布問題,需要大容量、高效率、遠距離的輸電系統將輸電距離由現有的1000公里延伸至2000公里以上,特高壓±800千伏直流輸電技術由此應運而生。
       2005年,國家發展和改革委員會辦公廳印發《關于開展百萬伏級交流、±80萬伏級直流輸電技術前期研究工作的通知》。同年,受國家電網公司和南方電網公司委托,原中國電力工程顧問集團公司(2011年中國能建成立后,調整為中國能建子公司,下稱中電工程)立即組織實施了云南-廣東±800千伏特高壓直流輸電示范工程、向家壩-上海±800千伏特高壓直流輸電示范工程等首批國家示范特高壓直流工程可研及設計工作。兩項工程均被列為國家重大科技支撐計劃項目示范工程,其科研、設計、設備、建設難度堪稱世界輸變電領域的“珠峰”。
       “能夠參與這一世紀工程項目科研設計工作,我感到非常榮幸,也倍加珍惜機會。”項目主要完成人、中國能建旗下電力規劃設計總院總經理梁政平說。
       同時,梁政平也認識到,特高壓±800千伏直流輸電工程的實施,將我國高壓直流輸電系統電壓等級從±500千伏提高到±800千伏特高壓等級,輸送功率從 3000兆瓦提高到5000兆瓦和6400兆瓦,對系統穩定性、絕緣配合、換流站布置和設備性能等均提出了更高的要求。為解決由此帶來的一系列特高壓直流輸電難題,必須進行技術上的重大創新。
       集中攻關 反復迭代
       對于工程建設項目而言,建設單位處于主導核心地位,設計單位則處于龍頭地位。設計單位能不能正確地貫徹執行國家經濟建設的方針政策和有關強制性技術標準,落實節能和環保措施,做出最佳的設計,不僅影響工程投資、建設速度和質量,也將長久地影響到投產和交付使用后的綜合效益。
       對于特高壓±800千伏直流輸電工程這樣突破性的創新項目,給電力設計帶來的挑戰也不同于以往。“以前做設計,我們可以去國外考察,看實物,引進、消化、吸收。可是,做特高壓直流設計,國外不但沒有,而且在國際電工界,還被公認這是辦不到、不敢想的事。”中國能建旗下中國電力工程顧問集團公司總工程師李寶金說。
       考慮到特高壓技術在國內外均處于研究和試驗階段,沒有相應的設計標準,也沒有成功的運行經驗可以借鑒,為了完成特高壓工程設計這項艱巨的任務,統一設計標準和提高設計效率,中電工程及時成立了特高壓工作領導小組、特高壓工作組和特高壓專家組,充分發揮自身技術、實踐和綜合管理優勢,從全國六大區域設計院抽調專家、骨干力量,將中國最優秀的電力設計力量融合為一個整體,投入到特高壓工程設計攻關中。
       李寶金告訴《國資報告》記者,從2005年到2014年的10年間,中電工程總共集中了約150人到總部集中工作,為特高壓工程的順利建設做出了巨大的貢獻。“應該說,以往在遇到一些要求高任務重的特殊工作時,也采用過集中攻關模式,但基本上是一次性的臨時集中,像這樣長期連續穩定的集中攻關模式,應該說是集團公司有史以來的第一次。”
       同時,為了應對超常態的工作任務,在項目管理中,中電工程特高壓設計工作創造性地采用設計、科研、設備研制同步推進的模式,設計單位與國內知名高校、科研院所、設備研制單位通力協作,邊研究、邊設計、邊攻關,對于每一個關鍵環節進行反復地溝通與確認,有序推動特高壓技術穩步前進,形成“設計理念先行”“科研設備同步”“成果驗證設計”的循環工作模式,高效推動特高壓直流輸電技術不斷走向成熟,將中國特高壓直流輸電技術推向國際領先地位。“反復迭代,高強度地進行聯合攻關,是我們設計工作的一大特色。”李寶金說。
       2010年6月,云廣示范工程雙極投產,2010年7月,向上示范工程雙極投產。截至目前,中國能建全部參與的我國已建成的12個特高壓直流工程,輸送總容量9360萬千瓦,輸送電量中清潔能源占比超過80%,每年可減少東中部地區標煤消耗1.7億噸,減少二氧化碳排放4.5億噸。特高壓直流輸電工程成為“大氣污染防治行動計劃”的主要輸電通道。
       “從無到有,實現了一次非常艱難的跨越。”梁政平說。在他看來,中國能建在設計技術方面取得的突破,不僅為工程應用作出了重要貢獻,還全面掌握了這一具有自主知識產權的最先進特高壓輸電設計技術。
       創新感悟
       如今,特高壓±800千伏直流輸電項目的經濟社會效益已經開始顯現。云廣、向上示范工程一直安全穩定運行,至2016年12月輸送清潔水電3092億千瓦時,分別約為廣州、上海2015年用電量的4倍和2倍,有效支撐了長三角和珠三角地區的能源電力供應。相關專家表示,該項目實現了我國西部、北部大型能源基地、尤其是清潔能源的遠距離高效送出,滿足了減少二氧化碳排放,協調經濟發展和環境保護需求,成為落實國務院《大氣污染防治行動計劃》的重要技術手段。
       在技術攻關過程中,中國能建開創的目標導向、協同攻關、開放共享的工程設計組織管理模式,也具有重要示范意義。
       李寶金告訴記者,這種管理模式的具體運作機制是:一是集中設計,強化組織領導工作。中電工程從各設計院抽調技術骨干到北京集中,重點研究設計階段需要攻克的技術難關,完成業主下達的科研課題和新增的設計專題研究項目,開展高壓工程設計的總體方面工作。同時,在工程設計各重要階段組織各院特高壓設計人員開展集中設計、集中審核、集中修改等工作,確保特高壓工程工作全面、高質、按期完成。二是總體協調,落實質量保證措施。按照業主特高壓工作總體計劃,中電工程統一制定工作大綱,確定設計組織及設計分工、主要技術原則和技術問題、設計文件的編制內容深度和工期進度要求,確保設計質量。三是過程控制,完善技術支持系統。中電工程除加強事前指導外,還著重于全過程的管理,組織技術專家對選線、選站、技術專題,各工程技術方案,工程量和造價指標等進行中間檢查、內部評審綜合評審及分步評審,在全過程中予以技術支持和保障。
       在李寶金看來,這一管理模式的優勢主要有三個方面。首先是目標明確,由特高壓集中工作組統一制定設計原則,統一牽頭進行研究課題,可以有效避免個別設計單位走錯路走彎路。其次是提高效率,由特高壓集中工作組統一制定設計原則,統一牽頭進行研究課題,可以充分發揮集中力量辦大事的優勢,以最小的投入獲得最大的效益。最后是成果共享。特高壓集中工作組制定的設計原則和研究成果,所有參與的設計單位均可共享,可以有效地保證工程的設計質量,并縮短設計工期,確保特高壓工程工作全面、高質、按期完成。
       “特高壓直流示范工程的成功建設,充分證明了我們所采用的技術創新模式和設計管理模式是一套切實可行、運轉高效的好辦法。在遇到時間緊、任務重、要求高的重大項目時,采取集中設計模式,具有目標明確、力量集中、運轉高效、成果共享的優勢,可以用最少的投入,承擔繁重的工作。“李寶金說。

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