南方电网自架“电力高速路”

南方电网自架“电力高速路”

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南方电网直流输电自主化研究成果获国家科技进步一等奖

　　直流输电自主创新带来滚滚效益，截至2011年年底，西电通过直流累计送广东电量1737亿千瓦时，占西电比重39.17%，占广东全省电量（14737亿）比重11.79%，按广东平均每千瓦时电产值11元计算，可支撑生产总值增加19107亿元；按照广东目前供电煤耗332克/千瓦时的标准计算，减少煤耗5762万吨标准煤，减少二氧化碳排放12676万吨。

　　2月14日，2011年国家科技奖励大会在北京人民大会堂召开，南方电网公司“高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践”作为动力与电气专业组的项目获得国家科技进步奖一等奖。消息传来，南方电网上下一片振奋：“太好了，这是对我们多年来实施西电东送科技创新的认可啊！”

　　作为关系国家能源安全、国民经济命脉和国计民生的国有骨干企业，从2007年投运的我国首个高压直流输电自主化示范工程——“±500千伏贵州至广东二回工程”到2010年前投运的世界首个特高压直流输电自主化示范工程——“±800千伏云南至广东直流工程”，再到2011年12月开工建设的“两渡工程”，短短五六年，由南方电网公司自主研发的高压直流输电技术日趋完善、更臻成熟，成为打破国外技术垄断、促进“西电东送”战略实施、实现我国电网跨越式发展的“高速路”。

　　正如南方电网公司董事长赵建国在“中国工程科技论坛——电力发展论坛暨直流输电技术研讨会”上所说：“一直以来，南方电网公司大力实施科技兴网战略，着力提高科技创新能力。我们明确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。”

　　弄懂“黑匣子”，填补国内空白

　　高压直流输电技术主要应用于远距离、大容量输电，具有线路投资少、调节快速、运行可靠等优点，适用于我国能源与经济发展东西逆向分布的区域。但是在2004年以前，由于技术不成熟，众多大型直流输电工程都由国外承包垄断，关键技术一直无法实现国产化。

　　中方当时顶多学会了写招标书，而工程系统研究、成套设计，还有换流阀和控制保护等关键设备的供货全部被外方垄断。建一个工程，要提供什么样的系统参数，选什么样的设备等等，这些技术都掌握在外国人手中。

　　为了全面掌握直流输电核心技术，打破国外企业的技术封锁，2004年，国家决定把±500千伏贵州至广东二回直流输电工程作为我国首个自主化示范工程，并提出国产化比例达70%，其中成套设计要达到100%。

　　挑战前所未有！南方电网公司把这一沉甸甸的重担接了过来，并承诺“有足够的信心完成此项任务。”当年，南方电网科学研究院（时称南方电网技术研究中心）应时而生，牵头组织国内研究机构、高校、设计和制造企业的研发资源，共同组成自主创新团队，开始了攻坚克难的征程。

　　在工程实施过程中，南方电网副总工程师、南网科学研究院董事长余建国鼓励科研团队：“要有点骨气，不要老是跟着别人的屁股后面跑，必须开辟出一条属于自己的路来。”然而，工程实施中遇到的难题是始料未及！研究中发现，发电机组的大轴与直流输电系统产生“次同步震荡”不仅造成系统不稳定，而且发电机组的大轴将会扭曲。经过分析研究，采取保护措施，在国内首次解决了直流次同步震荡的工程难题。

　　工程建设的前提是进行系统设计，而一套使用方便、功能强大的设计软件将大大提高设计效率。但当时跨国公司提供的设计软件都是“黑匣子”，只能进行一些简单的数据输入或输出，计算方法不得而知，更不能做参数调整。在年轻博士黄莹的带领下，研发团队成功开发出拥有自主产权的“高压直流输电基本设计软件包”，填补了国内空白。

　　就这样一步一个脚印，到2007年贵广二回工程建成投运时，南方电网实现了成套设计的全面自主化。整个工程投资79亿元，比由外方承担节省1亿元。国内电工设备制造水平也由此上了一个台阶，大部分设备制造实现了国产化。整个工程的综合自主化率达到70%以上。

    工程招标现场，看不到外国设备商的身影

　　创新的步伐并未就此停下。南方电网开始向难度更高的特高压直流输电技术挑战。2006年，世界首个特高压直流输电自主化示范工程——“±800千伏云南至广东直流工程”开工建设。从系统研究、成套设计，到工程设计、设备制造，再到现场施工，一路过关斩将。

　　但是在投运前的调试阶段，就遇到“卡壳”。那是2009年底的一个冬夜，云广直流首次升压到额定电压，即最高的直流输电电压800千伏。从常规直流500千伏升到650千伏还算顺利，但当升到700千伏时，电压开始剧烈波动，再也升不上去。

　　按照工程的时间节点控制，第二天电压必须升至800千伏。当晚，技术带头人、南网科研院副院长饶宏召集现场指挥洪潮、副指挥李岩以及现场调试技术骨干杨煜、黄立滨等立即组成临时攻关小组，彻夜排查，初步确定是厂家软件设计出了问题。通过分析对比后，小组提出了不同的技术思路，最终确定了利用极线电压平均值方案，开始新的试验。经过彻夜的努力，当东方初露鱼肚白时，直流电压终于稳稳地升至800千伏。

　　回想起云广直流工程建设过程，南方电网副总经理王良友颇为自豪，这次工程是中外联合研究开发，中方掌握核心技术，以中方为主制造设备。工程招标现场，几乎看不到外国设备商的身影。

　　回顾我国长距离直流输电工程自主化进程，可以欣喜地发现：23年前投运的葛（葛洲坝）上（上海）±500千伏120万千瓦直流工程，招标规范书、系统研究、成套设计，外商的身影频繁出现。而看到云广±800千伏500万千瓦直流工程，却赫然变身为以中方厂商为主。

　　短短十年，从西方技术封锁变成完全拥有自主知识产权，命运就这样梦幻般地掌握在了自己的手上！中国工程院院士、南方电网公司专家委主任委员李立浧表示，云广直流自2010年投运至今运行正常，各项技术指标与研究结论完全相符。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，并在特高压直流的研究、设计、设备制造和建设管理等各个方面达到国际先进水平。

　　带动国内企业“走向世界”

　　2011年12月9日，中国工程院第132场中国工程科技论坛——电力发展论坛暨直流输电国际研讨会在广州召开。西门子公司、ABB公司、Alstom公司等跨国公司的高管和专家齐齐与会，尤其是西门子公司能源CEO的到来引人注目。

　　拥有自主知识产权，不仅降低了施工建设成本，还大大提高了工程效率，更重要的是它推动了中国电工制造业走出去。在攻克这一技术时，南方电网牵头组织提供了一个开放的平台，将鹰潭电力变压器、控制保护器等企业组织到了一起，共同研究。当技术路线确定下来后，通过参与南方电网主导的高压直流输电工程建设，我国主要设备厂家具备了研发和制造高压直流关键设备的能力。现在这些企业不但能为国内供货，还能参与国际竞争。比如沈阳鹰潭电力变压器厂因为为南网生产了特高压控制片，现在已经在印度设厂，并且还参加印度的特高压建设投标。这在以前都是不敢想象的。

　　项目的成功经验，主要是南方电网提供了一片科技创新的“晴空”。南方电网历来重视科技创新，成立了以总经理钟俊为组长的科技创新工作领导小组，建立了科技创新工作的长效发展机制。“十一五”期间科研投入不断加大，从2006年的6.52亿元增加到2010年的15.76亿元，年均增长24.7%。

　　创新也为南方电网落实国家“西电东送”战略提供了技术支撑。南方电网目前已形成“八条交流五条直流”http://sansha.llzgg.com/共13条“西电东送”输电大通道，最大输送容量超过2400万千瓦，占到广东用电负荷的三分之一。2011年12月2日，糯扎渡电站送电广东±800千伏直流输电工程和溪洛渡右岸电站送电广东±500千伏同塔双回直流输电工程同时宣告开工，可新增输电容量1140万千瓦。工程建成后，每年将有400多亿千瓦时清洁水电送往珠三角负荷密集地区。

　　值得一提的是，由于直流输电自主化科研成果的突出贡献，南方电网公司授予项目科研团队特别嘉奖荣誉证书，同时给予特别奖励。然而该科研团队13人捐出所有奖金，倡议建立奖励基金，助力南方电网科技创新工作扬帆踏浪再上征程…… （文 庞彩霞）
 

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