100%綠電VS高可靠供應(yīng)

——專訪張北柔性直流電網(wǎng)工程運行創(chuàng)新團隊

劉泊靜 范超 劉欽壯

這是2022年北京冬奧會重點配套電網(wǎng)工程；

這是創(chuàng)造了12項世界第一的大國重器；

這是破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用世界級難題的中國方案；

這就是張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程。

2022年北京冬奧會期間，《中國電力報》記者專訪該工程運行創(chuàng)新團隊代表：國網(wǎng)冀北北京超高壓公司特高壓交直流運檢中心副主任楊明、直流檢修班班長金海望、專責(zé)趙薇。聽他們講述世界首創(chuàng)工程攻關(guān)中的酸甜苦辣，詮釋中國電力人創(chuàng)新創(chuàng)造、頑強攻關(guān)的寶貴精神。

中國電力報：張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程如何既實現(xiàn)100%綠色電力供應(yīng)，又保障電力供應(yīng)的高可靠性？

楊明：張北柔直電網(wǎng)工程由中都、康巴諾爾、阜康和延慶4座換流站組成。其中，中都和康巴諾爾是送端換流站，連接新能源場站；延慶換流站是受端換流站，連接北京冬奧會場館等首都負(fù)荷中心；阜康站是調(diào)節(jié)端換流站，連接世界上裝機容量最大的抽水蓄能電站。這4個站組成一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌亩私Y(jié)構(gòu)，將張北地區(qū)豐富的風(fēng)電、光伏等多種能源連接在一起。當(dāng)送端功率大于受端時，富余的能量將送到抽水蓄能電站進行儲存；當(dāng)送端功率小于受端時，抽水蓄能電站可以把水能轉(zhuǎn)換成電能。工程通過多點匯集、多能互補、時空互補、源網(wǎng)荷協(xié)同，實現(xiàn)新能源側(cè)自由波動發(fā)電和負(fù)荷側(cè)可控穩(wěn)定供電。

這是世界首個具有網(wǎng)絡(luò)特性的直流電網(wǎng)工程，核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備均為國際首創(chuàng)。工程的投運為破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用這一世界級難題提供了中國方案。

中國電力報：四端電網(wǎng)工程如何確保四端同步？其調(diào)度和運行與以往的直流工程有何不同？

楊明：張北柔直工程配合控制難度大，響應(yīng)速度快，邏輯復(fù)雜，在傳統(tǒng)的站控系統(tǒng)、極控系統(tǒng)、閥控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加了四端站間協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)的組合，形成一個局域智能電網(wǎng)，同時由華北電網(wǎng)進行統(tǒng)一調(diào)度。

常規(guī)直流或是端對端、或是一個點向4周發(fā)散，主控站非常明確，更多依賴于調(diào)度的指揮。而張北柔直電網(wǎng)工程是環(huán)網(wǎng)，運行方式復(fù)雜多變，可多達幾千種，這對于日常運行是極大的挑戰(zhàn)。產(chǎn)學(xué)研各單位經(jīng)過多輪次的研究討論，最終將運行方式優(yōu)化為9種。

此外，柔直換流站應(yīng)用的新技術(shù)多，設(shè)備復(fù)雜，運維監(jiān)控難度大，這對運行值班員的技術(shù)能力有很高的要求，需要運維人員建立柔直網(wǎng)絡(luò)運行思維，不斷優(yōu)化運行方式。

中國電力報：在工程攻關(guān)過程中，哪些難關(guān)是最難攻克的？又是如何攻克的？

楊明：張北柔直電網(wǎng)工程是試驗示范工程，在工程設(shè)計、施工、調(diào)試、運行的各個階段都有很多前所未有的挑戰(zhàn)。首先在研發(fā)階段，就要考慮諸多首套設(shè)備的安全性和可靠性，元器件的控制，以及閥控、站控、極控、協(xié)控系統(tǒng)的配合。

在建設(shè)階段，需要制定各類首臺套設(shè)備的安裝標(biāo)準(zhǔn)。在運行階段，需要確定并優(yōu)化工程運行方式，充分考慮每一個元器件的操作對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響等。

金海望：由于張北柔直工程有大量的世界第一，在很多方面都沒有先例可循。包括新能源場站的投切、新能源的波動對系統(tǒng)的影響，以及我們復(fù)雜的多維度多要素的四端電網(wǎng)，控保系統(tǒng)運行的可靠性靈敏性，各類設(shè)備能否經(jīng)受住長期的大負(fù)荷考驗等等，都是我們遇到的一項項難題。

在工程運維方面，張北柔直電網(wǎng)工程有其特殊性，運維人員無法進入閥廳巡視。對此，我們做了大量的創(chuàng)新工作。首先建立了數(shù)字孿生系統(tǒng)，一是實現(xiàn)了換流站全站的全景監(jiān)視，二是能夠?qū)崿F(xiàn)智能巡視，實時觀測設(shè)備的狀態(tài)，三是實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警，依靠海量數(shù)據(jù)，對設(shè)備狀態(tài)進行準(zhǔn)確判斷。另外，我們基于此開發(fā)了“智巡航母”，這是一個柔性直流換流閥廳多維立體智能巡檢系統(tǒng)，創(chuàng)新應(yīng)用5G通信、無人機、SLAM激光導(dǎo)航等先進技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)閥廳的智能巡檢、應(yīng)急處理、智慧補給，并提供輔助決策。

中國電力報：張北柔直電網(wǎng)工程的創(chuàng)新團隊有何特別之處？如何理解創(chuàng)新團隊的團隊精神？

楊明：柔性直流是一個大專業(yè)，其包含的專業(yè)分支多，技術(shù)門類廣，我們根據(jù)團隊成員的專業(yè)特點和個人興趣愛好，組成了各類攻關(guān)小組，分別針對具體領(lǐng)域進行深入學(xué)習(xí)研究，小組之間再進行橫向交流，實現(xiàn)團隊整體進步提升。

我用16個字概括我們的團隊精神：勇于擔(dān)當(dāng)，甘于奉獻，團結(jié)協(xié)作，開拓進取。

金海望：張北柔直電網(wǎng)工程孕育了金海望創(chuàng)新工作室。這個工作室與工程同步成長。從最初只有5人的團隊，到目前有上百人，團隊成員在不斷增加，成員的專業(yè)也在慢慢細化。工作室培養(yǎng)了很多優(yōu)秀的運維人才，我們也希望在今后運維工作的不斷歷練中，工作室能涌現(xiàn)出更多的國網(wǎng)級、國家級專家，為柔直技術(shù)發(fā)展貢獻運行檢修人員的智慧和力量。

說到團隊精神，我認(rèn)為我們的團隊成員“可孤島、能聯(lián)網(wǎng)”。工程涉及的專業(yè)門類多，大家日常工作在各自的崗位，在關(guān)鍵時刻又能迅速集結(jié)，團結(jié)協(xié)作，共同完成攻關(guān)任務(wù)。

趙薇：我們的團隊成員都有著堅韌不拔的精神，就像張北草原上的野草，野火燒不盡，春風(fēng)吹又生。

中國電力報：冬奧賽事正在緊張進行中，張北柔直電網(wǎng)工程的運行保障進入了怎樣的階段？

楊明：隨著冬奧會的開幕，保電工作根據(jù)賽事活動內(nèi)容進入到一級和特級保電時段。我們從人員、裝備、預(yù)案、防疫等各方面做好了各項各級別保電的準(zhǔn)備工作。這次保電也是對我們張北柔直工程運檢團隊的一次重要的檢驗。當(dāng)奧運健兒在冬奧賽場上拼搏的同時，我們也將在壩上地區(qū)做好柔直運維工作，守護好綠電傳輸?shù)拇髧仄鳌?/p>

責(zé)任編輯：于彤彤

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