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科研丨国网宁夏电科院:砥砺不辍 戈壁花开

中国电力报 2020-11-20 10:57:15



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天高云淡,一望无际的塞外戈壁,大漠黄沙的景象不再,流动的沙丘臣服于绿草苔藓,带来满眼的沙漠绿海;极目观望,一台台风机匀速转动,缕缕银线伸向远方,共同镌刻出属于宁东大型能源基地的如画风景。

在这里,目前世界建设规模最大、技术水平最高的特高压换流变电站工程———±800千伏灵州换流变电站已具规模,正以其屹立于茫茫戈壁的昂扬之姿,展示着我国电力工业发展的最新成果,也记录下一群科研工作者开创历史的光辉岁月。

能力的提升与价值的创造,需要不断的自我锤炼。国网宁夏电力公司电力科学研究院(简称“国网宁夏电科院”)始终围绕“需求导向、在线服务、全面支撑”的发展战略,以一流的技术水平支撑一流的工程建设,在我国坚强智能电网大发展的主旋律中奏响了创新成就梦想的华美乐章。

    
逐梦电网技术之巅

“这是我参与过的电压等级最高的变电工程,能够在这样一项超级工程中大显身手,是电科院人职业生涯的荣耀。”提起自己正在参与的这项工程,国网宁夏电科院设备状态评价中心高压试验专责闫振华难掩心中的兴奋与自豪。


±800千伏灵州—绍兴特高压直流输电工程,是继哈密南—郑州、溪洛渡—浙江工程后,我国又一项±800千伏、输送容量达800万千瓦的特高压直流工程。该工程投运后,每年将宁东地区500亿千瓦时的火电和新能源发电“打捆外送”至华东地区,对于加快我国西部能源资源优势转化为经济优势,促进电网技术升级具有重要意义。


对于国网宁夏电科院来说,灵州换流站承载着太多新的起点和挑战———这是宁夏首个特高压工程,也是该院参与建设的首个特高压工程。随着宁夏电网逐步构建起750千伏双回路环网,灵州换流站成为世界首个网侧接入750千伏的800千伏特高压变电站。同时,网侧电压750千伏特高压换流变压器、750千伏交流滤波器等新设备也将在这里完成首次工程应用。更为重    要的是,该工程的最新成果还将为正在建设的±1100千伏准东—华东特高压直流输电工程提供理论和实践经验。


在工程建设中独立承担主设备现场交接试验、交直流线路参数测试、交流场启动及系统调试等工作,以及全程参与技术监督,让国网宁夏电科院站到了电网工程实验调试领域的制高点。来自该院设备状态评价中心、电网技术中心、计量中心以及能源科技公司的专业团队,带着推动我国电网技术创新与进步的荣耀,依靠精湛的技艺全身心投入到灵州换流站建设中,积极作为、精诚奉献,展现出一家知识密集型电力科研单位在支撑电网建设中的专业风范。


正如灵州换流站调试项目负责人、该院副院长张军所说:“我们一直致力于提升重大技术攻关能力,能够在世界电网尖端技术的大浪中勇立潮头、一展风采,并为建设我国坚强智能电网贡献智慧与力量,我们深感骄傲与自豪。这是一次创新之旅,更是一次收获之旅。”2016年4月1日,灵州换流站750千伏交流场成功带电试运行;4月23日,灵州换流站极Ⅰ、Ⅱ低端换流阀首次解锁成功;4月24日,极Ⅰ、Ⅱ低端线路开路试验(空载加压实验)顺利完成;5月8日,灵州换流站双极低端系统调试完成,绍兴、灵州两站双极低端一次带电成功,首次实现“手拉手”传输电能;5月9日,灵州换流站高端换流变交接试验启动;5月13日,世界首台网侧电压750千伏特高压高端换流变压器———灵州换流站极Ⅱ高端YYB相换流变压器交接试验完成……截至目前,国网宁夏电科院承担的灵州换流站主设备特殊试验完成率100%,系统调试任务完成率100%,直流场调试配合完成率100%,有力地支撑了该工程向着今年7月底正式投运的里程碑计划前进。

    

开创历史的精彩亮剑

在处处体现着世界前沿电力技术的灵州换流站,大量新设计、新工艺、新设备的首次应用,给工程后期的调试带来一系列难题。面对这些,国网宁夏电科院技术人员将智慧放在了创造性求解上。


灵州换流站750千伏GIS设备长748米,是目前世界上最长的GIS设备,由两家电气设备商供货,分别运送到现场后再进行对接组装。“常规变电站GIS设备的耐压试验一次即可完成,在这里我们却做了三次。”闫振华介绍说,由于两家厂商生产的设备型号不同,科研人员创新性地分别对两家的设备进行了试验,再对中间的连接部位进行试验,从而解决了这一设备试验难题。


作为重要的直流外送通道,灵州换流站接入电网前的仿真计算对系统启动调试顺利开展至关重要。国网宁夏电科院电网技术中心高峰带领的团队,依托宁夏输配电网全景仿真实验室,针对±800千伏灵州—绍兴特高压工程接入宁夏主网的影响进行了全面校核和计算,结果与调试实测数据高度吻合,并在灵州换流站750千伏出线潜供电流计算校核过程中,及时发现换流站高抗配置设计方案不满足线路重合闸整定时间要求的问题,提出尽管线路长度不足70千米,仍然需要加装高压电抗器的建议。这一提议经国网公司专家组论证被正式采纳,对提高换流站运行可靠性意义重大也对设计单位今后在长度较短的输电线路是否需要配置高压电抗器方面的计算校核提供了技术参考。


在灵州换流站,依靠尖端试验技术铸就的工程建设成就仍在延续———完成世界最长750千伏GIS交流耐压及局放试验,完成世界首次网侧电压750千伏的800千伏换流变压器的现场局放及感应耐压试验;首次开展特高压直流线路参数测试工作;调试过程中及时发现750千伏电压互感器回路接线、断路器同期合闸母线电压极性、750千伏联络变差动保护电流极性错误等重大缺陷隐患;首次建立现场油气检测实验室,保证检测及时性;首次开展现场金属监督并分析GIS焊接质量问题;从工程伊始便启动从技术评审、资料审查、出厂见证、设备安装、调试试验的全过程监督……在这里,国网宁夏电科院迈出的每一步,都在书写着电网技术发展的崭新一页。


“内容繁多、操作量大、测试复杂。”国网宁夏电科院副总工程师樊益平这样概括灵州换流站的设备调试和现场试验工作。高度重视、精心组织、选派骨干……国网宁夏电科院技术人员昼夜奋战在工作一线,“5+2”、“白+黑”成为他们工作的常态。750千伏GIS交流耐压及局放试验需要运用X光对设备内部进行详细检查,为了确保试验质量,技术人员毅然决定分三次对设备进行试验,却将X射线的威胁抛之脑后。


调试攻关期间,国网宁夏电科院党委书记、副院长杨慧峰多次前往现场,对小伙子们赞不绝口:“工程投运前的交接试验和调试工作是最紧张的,也是最艰巨的任务。我们这支队伍,有一种敢于亮剑的精神,无论在遇到什么困难,都能找到最佳的解决方案,确保工程的按期安全投运。”


引领行业升级的专业积淀

机会总是眷顾有准备的人。能够把握机遇、迎接挑战、乘势而为,在于对行业发展的清晰认知和在专业领域的深耕不辍。近年来,国网宁夏电科院根据宁夏电网生产建设发展需要,在大规模新能源接入、超高压交直流混合外送型智能电网建设运行、输变电设备状态在线监测与评估、快速开关型电网短路电流限制等关键技术领域重点开展研究和应用。


由该院建成的 “输配电网全景仿真实验室”被国家电网公司命名为“大型能源基地输配电网仿真技术实验室”,有力地支撑了宁夏超高压送端电网建设与运行控制。创新性地开展宁夏330千伏新能源集中接入站涉网性能人工短路试验,准确掌握大规模新能源动态响应特性和仿真模型的适应性。全面掌握了智能变电站二次设备性能测试及综合性能评价方法,开展110~330千伏智能变电站实验室集成联调,有力促进了宁夏智能电网建设。研发并推广应用的大容量电炉变压器差动保护,填补了该领域技术空白。      


更为令人振奋的是,为解决宁夏电网短路电流超标问题,该院研制成功世界首台快速开关型零损耗330千伏电网限流装置,填补了该领域国际空白,为宁夏乃至全国超特高压电网短路电流限制探索出一条新路。同时,该院攻克了油浸式变压器现场振荡型冲击耐压试验及局方测量等关键技术,推进了宁夏电网输变电设备在线监测系统等建设,六氟化硫电流互感器特高频带电检测技术达到国际领先水平,少油CT带电检测高电位信号采集及安全隔离技术填补了国际空白。对于科技创新,该院院长杨超平这样定位:“作为一家技术支撑单位,我们一如既往地高度重视技术创新工作,营造解放思想、开放包容的科技创新环境,倡导百折不挠的科学精神,加快培养和造就一批优秀的科技人才,瞄准前沿技术开展创新研发和储备研究,开发一批在行业内有重大影响的高、新、尖技术,全面提升企业创新能力,从而提升支撑电网建设和发展的能力水平。”“十二五”期间,国网宁夏电科院获得国家能源局、宁夏自治区、国家电网公司等省部级科技进步奖14项,中国电力技术创新奖1项,中电联全国电力职工技术成果奖10项;授权发明专利30项,实用专利52项,软件著作权19项,受理海外专利4项;发表核心期刊论文49篇,参编行业标准2项,编制国家电网公司技术标准10项。


如今,该院已建成国家风电技术与检测研究中心宁夏分中心,国家电网公司级实验室———大型能源基地输配电网仿真技术实验室,新建智能变电站联调实验室、输变电在线监测装置与带电检测仪器校验实验室和 “四线一库”计量检定中心,通过国家CNAS体系认可。更强的创新动力正在这里汇聚。


围绕国网宁夏电力公司 “十三五”发展的总体需求,国网宁夏电科院早已行动起来———在多直流送端电网仿真与分析、快速开关型输变电设备研制与应用、气温剧变环境下输变电设备运检技术、新能源并网检测评价等技术领域持续发力,着力推进自主创新能力强、优势领域国内领先、专家人才完备的科技创新体系建设。

    

(责任编辑:王怡然)



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