三伏天氣，酷暑難耐。為保證夏季南方用電質(zhì)量，云南金沙江中游電站送電廣西直流輸電工程、云南電網(wǎng)與南網(wǎng)主網(wǎng)魯西背靠背直流異步聯(lián)網(wǎng)工程、±500千伏永仁至富寧直流輸變電工程都在盛夏來臨前快馬加鞭地建設(shè)，并于近日陸續(xù)建成投運(yùn)。這三大工程的建成有賴于南方電網(wǎng)科研院在系統(tǒng)研究、成套設(shè)計(jì)和工程調(diào)試等方面的創(chuàng)新實(shí)踐。
永富直流工程是我國首個(gè)省內(nèi)直流輸變電工程，很多技術(shù)難題都是南網(wǎng)研究院第一次遇到。“永富直流工程受端交流系統(tǒng)較弱，而且裝有STATCOM、串補(bǔ)，系統(tǒng)比較復(fù)雜，這就給直流控制保護(hù)提出了挑戰(zhàn)?！表?xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者介紹。
南網(wǎng)科研院多次組織技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)，工作人員結(jié)合DPT試驗(yàn)和EMTDC等值電源仿真、等值大電網(wǎng)仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)該工程原有控制系統(tǒng)在小擾動(dòng)穩(wěn)定性與故障恢復(fù)特性存在問題，亟待控制參數(shù)優(yōu)化。
該如何解決這一關(guān)鍵性技術(shù)問題呢 ？“當(dāng)時(shí)是4月份，距離項(xiàng)目投產(chǎn)不到兩個(gè)月，這么短的時(shí)間要出成果，壓力真是很大?！蹦暇W(wǎng)科研院立即成立了永富工程控制參數(shù)優(yōu)化攻堅(jiān)克難小組，組織開展控制參數(shù)優(yōu)化的專項(xiàng)工作。
結(jié)合試驗(yàn)波形和理論分析，攻堅(jiān)克難小組確定了保系統(tǒng)穩(wěn)定的基本方向，并進(jìn)一步開展控制參數(shù)尋優(yōu)工作?？刂茀?shù)要同時(shí)滿足整流站、逆變站在交直流各類故障下的恢復(fù)特性，還需要兼顧響應(yīng)特性，并非易事。
提出方案—仿真驗(yàn)證—再次提出—再次驗(yàn)證，科研人員經(jīng)過屢次嘗試，終于在4月12日攻破“堡壘”，確定了直流控制器PI優(yōu)化參數(shù)和VDCL優(yōu)化參數(shù)。仿真結(jié)果顯示，在不帶STATCOM的情況下，永富直流系統(tǒng)在2500MW工況下可以保證N-1故障后恢復(fù)穩(wěn)定，比早期設(shè)計(jì)提高了500MW的穩(wěn)定裕度。
控制參數(shù)確定后，保護(hù)校核及優(yōu)化、DPT補(bǔ)充試驗(yàn)的工作也緊鑼密鼓地推進(jìn)。6月1日，趕在現(xiàn)場大功率調(diào)試試驗(yàn)開始前，攻堅(jiān)克難小組更新了永仁站和富寧站優(yōu)化后的控制保護(hù)程序。6月28日，在受端弱系統(tǒng)、直流大功率運(yùn)行工況下，調(diào)試人員開展了富寧站交流短路試驗(yàn)，直流系統(tǒng)經(jīng)受住了考驗(yàn)，在故障消失后迅速恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)正常，驗(yàn)證了控制參數(shù)優(yōu)化的有效性。
“這邊永富直流工程不斷有難題出現(xiàn)，那邊魯西背靠背直流工程更是時(shí)間緊、任務(wù)重！”南網(wǎng)科研院相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，受站外電源建設(shè)阻工、配套交流線路停電接入推遲等不利因素影響，魯西背靠背直流工程調(diào)試時(shí)間由原計(jì)劃的45天壓縮至15天。
為按時(shí)完成調(diào)試，南網(wǎng)科研院提前組織全體調(diào)試人員掌握調(diào)試方案、設(shè)想調(diào)試期間可能出現(xiàn)的各種困難并做好預(yù)案。在工程建設(shè)現(xiàn)場，項(xiàng)目部成立了兩個(gè)調(diào)試組及“黨員突擊隊(duì)”，開展24小時(shí)不間斷的現(xiàn)場調(diào)試工作。
“每天調(diào)試任務(wù)都是滿滿的，一次設(shè)備接線錯(cuò)誤、二次控制系統(tǒng)邏輯錯(cuò)誤、一二次設(shè)備配合不合理，這些問題我們都遇到了，遇到問題就立即分析，并會(huì)同各廠家確定原因、制訂解決方案，6天就完成了所有站的系統(tǒng)調(diào)試。”剛剛到南網(wǎng)科研院參加工作的鄒常躍興奮地對(duì)記者說。
在工程建設(shè)中，突發(fā)事件是不可避免的。盡管做了許多準(zhǔn)備工作，但常規(guī)直流單元第一次解鎖時(shí)卻出現(xiàn)避雷器動(dòng)作、直流出現(xiàn)多次斷流后才能建立等問題，由于事關(guān)一次設(shè)備安全，試驗(yàn)被迫中止。
“當(dāng)時(shí)調(diào)試組會(huì)同廠家連日奮戰(zhàn)，深入對(duì)比分析了解鎖過程，查找以往工程資料，經(jīng)過30多個(gè)小時(shí)的前后方共同商討，論證了常規(guī)直流單元解鎖時(shí)序不匹配的問題，提出了優(yōu)化解鎖時(shí)序和角度控制的方案，又連夜通過后方仿真驗(yàn)證。”南網(wǎng)科研院直流所副所長許樹楷告訴記者，新的解鎖策略在現(xiàn)場重新下載后，調(diào)試組終于在第三日上午解鎖時(shí)實(shí)現(xiàn)了直流電流的平穩(wěn)建立，避雷器無動(dòng)作，常規(guī)直流單元運(yùn)行平穩(wěn)。
隨后，南網(wǎng)科研院高級(jí)技術(shù)專家洪潮所長、仿真所副所長黃立濱兩位“老將”也趕到現(xiàn)場，進(jìn)一步梳理和討論了調(diào)試期間遺留的問題，為常規(guī)直流單元按期投產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
魯西背靠背直流異步聯(lián)網(wǎng)工程，在全國首次實(shí)現(xiàn)省級(jí)電網(wǎng)與大區(qū)域電網(wǎng)異步互聯(lián)，為西電東送裝上了“安全閥”。南網(wǎng)科研人也首次成功地將柔直技術(shù)應(yīng)用到骨干網(wǎng)架，標(biāo)志著南網(wǎng)科研院在做大直流輸電技術(shù)品牌的道路上豎起了嶄新的里程碑，引領(lǐng)了世界直流輸電領(lǐng)域的發(fā)展方向。
該工程總投資7.3億元，將擴(kuò)建1個(gè)100萬千瓦常規(guī)直流單元，裝設(shè)6臺(tái)39.8萬千伏安常規(guī)直流換流變壓器，整流側(cè)裝設(shè)2組16萬千乏無功補(bǔ)償、逆變側(cè)裝設(shè)3組11萬千乏無功補(bǔ)償，以及配套通信及二次系統(tǒng)。工程投產(chǎn)后將增加云電外送能力100萬千瓦(屆時(shí)云電外送總送電能力將達(dá)2560萬千瓦)，2017年可增送云南外送電量30億千瓦時(shí)，以后每年可增送云南外送電量40億千瓦時(shí)，有利于促進(jìn)云南清潔水能消納。
魯西背靠背直流工程是南方電網(wǎng)公司首個(gè)背靠背直流異步聯(lián)網(wǎng)工程，在世界上首次采用大容量柔性直流與常規(guī)直流組合模式，柔直單元容量、直流電壓均為世界最高水平。工程一期建設(shè)100萬千瓦常規(guī)直流單元加100萬千瓦柔性直流單元，其中常規(guī)直流單元已于今年6月30日建成投產(chǎn)，柔直單元計(jì)劃今年8月底前投產(chǎn)。
