“真正的核心技術(shù)要不來、買不來、討不來。要盡好我們這一代的使命,把中國的能源發(fā)展好,為國家爭一口氣?!?月18日,談起我國的特高壓柔性直流輸電技術(shù),中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司專家委員會名譽(yù)主任委員李立浧表示。
不久前,南方電網(wǎng)公司特高壓柔性直流輸電技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊榮獲“國家卓越工程師團(tuán)隊”稱號。
過去20年,該團(tuán)隊?wèi){借堅定的信念和創(chuàng)新的精神,在特高壓直流輸電領(lǐng)域攻堅克難,不斷攀登新高峰。團(tuán)隊用自主研發(fā)的特高壓直流輸電技術(shù),編織出“西電東送”的龐大電網(wǎng),讓條條電力動脈在中國暢通無阻,為我國能源安全保駕護(hù)航。
走出一條自主化之路
將大規(guī)模大容量的西部清潔能源輸送至東部的用電負(fù)荷中心,直流輸電技術(shù)是最佳選擇。然而,從20世紀(jì)90年代“西電東送”拉開序幕起,到2000年天廣直流工程投運(yùn)時,我國仍未自主掌握這項技術(shù)。
“外方項目經(jīng)理跟我說,調(diào)試馬上要開始了,請你們無關(guān)的人員離場。”多年后,天廣直流工程通電調(diào)試時的場景仍深深地烙在中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏的腦海里。
無實力就難以言尊嚴(yán)。從那時起,實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)的希望之火,開始在“西電東送”電力科技工作者的胸中燃燒。
2005年,貴州至廣東第二回±500千伏直流工程(以下簡稱“貴廣二回”)開工。這是我國首個直流自主化依托工程。那一年,團(tuán)隊成員李巖僅32歲?!斑@是我國第一次在高壓直流輸電工程中獨(dú)立編寫系統(tǒng)調(diào)試方案并開展以中方為主進(jìn)行的調(diào)試,也是我第一次承擔(dān)工程的控制保護(hù)及調(diào)試研究,當(dāng)時心里特別忐忑?!崩顜r說。
控制保護(hù)系統(tǒng)是貴廣二回直流工程的“大腦”,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及的技術(shù)面很廣。為了攻克這座大山,團(tuán)隊進(jìn)行了無數(shù)次調(diào)研、計算、試驗,花3年時間解決了100余項技術(shù)難題,完成深圳換流站調(diào)試工作,為工程順利投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
團(tuán)隊從此走出一條自主化之路,建立了中國高壓直流輸電成套設(shè)計技術(shù)系統(tǒng),建成我國首個±500千伏高壓直流輸電自主化依托工程。
引領(lǐng)世界直流輸電邁入特高壓等級
2005年,我國首次提出要發(fā)展±800千伏特高壓直流輸電技術(shù)。從±500千伏到±800千伏,并不是簡單地做“加法”。
“在國際上,特高壓直流輸電技術(shù)是個完全空白的領(lǐng)域,但我們必須去闖這個‘無人區(qū)’?!崩盍苹貞浀?,他們在與國際合作過程中發(fā)現(xiàn),要研究特高壓直流輸電技術(shù)的絕緣現(xiàn)象,污穢實驗必不可少。
但歐洲和中國的污穢源材料不盡相同,不能完全代表中國的空氣環(huán)境。為達(dá)到實驗要求,團(tuán)隊費(fèi)盡周折,硬是把一噸高嶺土漂洋過海運(yùn)到歐洲,完成了滿足特定風(fēng)速、氣溫要求的測試。
那段時間,通宵做實驗、24小時輪班倒,對于團(tuán)隊來說是家常便飯。最終,團(tuán)隊率先揭示了特高壓直流污閃特性與電磁環(huán)境等基礎(chǔ)理論規(guī)律,首創(chuàng)特高壓直流雙閥均衡串聯(lián)結(jié)構(gòu),牽頭研制了世界首批特高壓直流成套裝備。2010年,世界第一個±800千伏特高壓直流輸電工程——云廣特高壓直流工程建成投產(chǎn)。
特高壓技術(shù)的誕生,意味著中國電力技術(shù)在國際上真正實現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的飛躍,“中國標(biāo)準(zhǔn)”成為“國際標(biāo)準(zhǔn)”。團(tuán)隊首創(chuàng)的特高壓±800千伏直流輸電技術(shù)相關(guān)成果獲得國家科技進(jìn)步獎特等獎。
如今,以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系,已成為提升我國能源安全保障能力、推動社會綠色低碳發(fā)展的重要支撐。
打造世界電力技術(shù)新里程碑
昆柳龍直流工程是世界直流輸電工程技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑?!霸谶@個工程中,我們在世界上第一次提出特高壓多端柔性直流技術(shù)。”團(tuán)隊成員蔡希鵬說。
以往的柔性直流輸電,最高電壓僅達(dá)到±500千伏,而昆柳龍直流工程的電壓達(dá)到±800千伏。團(tuán)隊成員許樹楷說,團(tuán)隊面臨著前所未有的技術(shù)考驗,對每一項研究都需要大膽創(chuàng)新、小心求證。
“我們先后組織召開了50多次專題技術(shù)交流會、30余次現(xiàn)場試驗見證、8次攻關(guān)組大會,解決了特高壓柔直閥參數(shù)確定、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗等40余項關(guān)鍵問題?!眻F(tuán)隊成員任成林介紹,他們自主研發(fā)出柔直換流閥拓?fù)?、新型電力電子器件,實現(xiàn)了“單一模塊故障不導(dǎo)致系統(tǒng)跳閘”的攻關(guān)技術(shù)目標(biāo)。
大容量直流輸電工程的可靠運(yùn)行關(guān)系到大電網(wǎng)的安全供電,正式投運(yùn)前必須通過嚴(yán)格的驗證。仿真技術(shù)是其中關(guān)鍵手段?!拔覀円呀ǔ墒澜缡讉€全景復(fù)雜大電網(wǎng)的實時仿真平臺,制訂了國際標(biāo)準(zhǔn)?!眻F(tuán)隊成員郭琦介紹,他們利用該平臺,歷時一年完成控制保護(hù)試驗2381項,全面消除了數(shù)以千計大大小小的隱患,保障了工程順利安全投運(yùn)。
昆柳龍直流工程作為一個“超級工程”,創(chuàng)造了19項電力技術(shù)的世界第一,推動了我國電氣工程學(xué)科和電力工業(yè)的發(fā)展,用綠色能源點(diǎn)亮萬家燈火。