7月1日，中國能建規(guī)劃設計集團中南院（以下簡稱“中南院”）承擔設計的世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流換流站——渝鄂直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程（以下簡稱“渝鄂工程”）北通道換流站順利通過試運行。6月24日，該項目的南通道換流站已正式投運。至此，渝鄂工程圓滿收官，正式具備了商運條件。
柔性直流輸電是目前最先進的直流輸電技術，渝鄂工程首次將單體換流單元輸送容量提升到125萬千瓦，將電壓提升至±420千伏，進一步鞏固了我國柔性直流輸電技術的領先地位。
創(chuàng)新突破 穩(wěn)定電網(wǎng)
柔性直流輸電可靈活快捷地改變電能輸送大小和方向，較大幅度節(jié)約占地面積，是目前可控性最高、適應性最好的輸電方式，我國在這一領域處于世界領先地位。渝鄂工程于2017年5月25日正式開工，分為南北兩個通道，在渝鄂斷面九盤至龍泉、張家壩至恩施500千伏輸電通道上，建設宜昌、恩施兩座柔性直流背靠背換流站。
“渝鄂工程運行后，可將川渝雙向輸電能力提升至500萬千瓦，可解決川渝和華中東四省之間500千伏跨區(qū)長鏈式電網(wǎng)存在的穩(wěn)定問題，并大幅提高川渝電網(wǎng)與華中電網(wǎng)間的互濟能力，有利于促進西南水電的開發(fā)和大規(guī)模外送。”項目經(jīng)理劉曉瑞介紹道。
隨著西南水電加快開發(fā)，華中區(qū)域將形成交、直流電并行格局，電網(wǎng)穩(wěn)定問題將愈發(fā)突出。渝鄂工程有利于擴大豐水期四川水電外送規(guī)模，改善東中部地區(qū)能源消費結構和大氣環(huán)境質(zhì)量。工程投運后，渝鄂雙向送電能力可提升至500萬千瓦，不僅提升了川渝藏鄂豫湘贛七省市區(qū)的電網(wǎng)穩(wěn)定性，也讓西南、華中、華東三大電網(wǎng)跨區(qū)輸電更加順暢安全。
優(yōu)化設計 產(chǎn)業(yè)升級
“背靠背”聯(lián)網(wǎng)不用新建直流線路，即可實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)的分離、可控，我國已建成的背靠背工程電壓等級、容量不斷提高，技術不斷取得突破。中南院充分發(fā)揮在技術、人才、管理等方面的優(yōu)勢，將渝鄂工程建設成國際一流的精品工程。
“換流站站址所在地地勢復雜，場平工程量非常大。中南院設計團隊提出了諸多先進的優(yōu)化設計理念或技術路線?！睋?jù)電氣一次主設人王剛介紹，中南院設計團隊優(yōu)化了大電感橋臂電抗器疊放方式，大幅降低了換流站占地面積，有效優(yōu)化了接地網(wǎng)設計，為換流站可靠運行提供了保障。
渝鄂工程北通道換流站湖北側接線情況特殊，聯(lián)接變直接接入毗鄰的龍泉換流站交流場。電氣二次主設人曹俊龍說：“邏輯上龍泉站的交流場可以視作北通道的一部分，但兩者又不在一個站區(qū)圍墻內(nèi)。中南院在兩站之間建立了一個‘信息紐帶’，讓北通道換流站的控保系統(tǒng)和龍泉站相關信息能夠有效傳遞，并且安全可靠。”
中南院設計團隊還和設備廠家討論并優(yōu)化電力電子模塊和閥塔子模塊技術參數(shù)，優(yōu)化閥塔設計方案，創(chuàng)新開展閥廳內(nèi)管溝優(yōu)化設計，使得施工、維護及檢修更加方便。
依托渝鄂工程，我國柔性直流技術發(fā)展實現(xiàn)了新突破。工程首次應用了我國自主研制的大功率電力電子換流閥，實現(xiàn)了柔性直流輸電的系統(tǒng)成套、設備研制、關鍵組部件和控制保護系統(tǒng)的全業(yè)務環(huán)節(jié)國產(chǎn)化，促進形成了柔性直流輸電的全套中國解決方案，有助于推動相關產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展以及向國際市場的整體邁進。
三維設計 智慧管理
作為渝鄂工程主要設計單位，中南院承擔了南北通道兩座柔性直流換流站的柔性直流閥廳、聯(lián)接變壓器以及交流連接區(qū)等關鍵區(qū)域的工程設計。
尤其值得一提的是，中南院首次在柔直換流站工程中采用了三維數(shù)字化軟件搭建站內(nèi)設備的三維數(shù)字化模型，并對各自區(qū)域的接線進行邏輯檢查、防雷計算、空氣間隙校驗、力學校核和碰撞檢查等工作。渝鄂工程柔性直流閥廳跨度達65米，是目前國內(nèi)最大跨度閥廳，采用鋼網(wǎng)架方案，鋼網(wǎng)架具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點，但是也存在桿件數(shù)量眾多、設計復雜、容易發(fā)生碰撞等問題。
如果采取以往的設計管理流程，往往“各自為政”，最后匯總時反復修改、時間延長。“此次參與工程的各個專業(yè)都在同一個平臺建模，有效地提高了設計準確率和效率，避免了可能存在的返工問題?！苯Y構專業(yè)主設人陳寅表示，閥廳不僅在保證整體安全性以及設備運行可靠性的同時，合理地降低了工程造價，還有效避免了碰撞等問題發(fā)生。
中南院項目團隊充分發(fā)揮設計龍頭作用，精心組織、合理安排，以制度和管理創(chuàng)新保證工程設計質(zhì)量和進度的協(xié)調(diào)推進?！肮芾砩蟿?chuàng)新讓我們的工作效率和質(zhì)量得到了業(yè)主的高度認可，我們也倍感自豪?！眲匀鹫f。
