柔性交流输电“探路者”:南京220千伏西环网UPFC工程

2018-08-23 09:44来源:国家电网报  作者:何劼

  8月20日,台风“温比亚”刚过境,江苏南京220千伏西环网UPFC(统一潮流控制器)工程就迎来了一轮设备特巡。该工程是我国首个自主研发、设计与建设的UPFC工程,标志着我国在柔性交流输电领域已经走在世界前列。
 
  从备受瞩目登上世界电力科技之巅,到默默无闻时刻精准调节电网潮流,南京UPFC工程在过去近1000天中始终稳定“在线”,为南京电网优质高效供电全程保驾护航。
 
  智能调节 电流高效流动
 
  “对城市电网中电能的流量、流向进行灵活控制,一直是世界性难题。统一潮流控制器工程投运后,可以通过‘红绿灯’式的智能调节,控制电流的流向和流量,让电流高效流动,减少损耗,实现运行更经济。”国网江苏省电力有限公司副总经理、南京供电公司总经理陈刚这样形容。
 
  作为南京的负荷中心,220千伏西环网用电负荷占全市近三分之一。2014年,UPFC工程被国家电网公司确立为重大科技示范工程,在保持南京现有网架结构不变、不新建输电通道的前提下,提升南京西环网供电能力30%,约60万千瓦,年增供电量约25亿千瓦时,可替代一条投资10亿元以上的220千伏线路,节约土地360亩。
 
  在迎峰度夏、迎峰度冬等关键时期,UPFC装置有效避免了核心线路越限及拉闸限电损失,解决了投运初期西环网“北紧南松”及中远期“南紧北松”的潮流失衡问题。
 
  2016年8月2日,华能南京电厂并网220千伏晓华线雷击故障跳闸,造成华能南京电厂1台30万千瓦机组失电,减少出力24万千瓦。UPFC自动保护闭锁,北通道潮流从50万千瓦降到27万千瓦,避免了故障大电流穿越线路造成的线路过负荷和设备损坏。2017年7月27日,南京电网用电负荷达1129.28万千瓦,创历史新高,局部地区供电紧张。根据调度指令,南京供电公司通过UPFC将西环网北通道潮流由25万千瓦升至45万千瓦,避免了南通道过负荷。

  创新突破 形成行业标准
 
  “UPFC的投运为公司提供了优秀的电网发展和人才培养平台。”陈刚说,“凭借这样的平台,我们更有责任和动力不断推进科技创新,精益求精。”
 
  “全球首个”的闪耀光环背后,是无经验参照、无前人指导的巨大设备运维、专业管理压力,每一项工作对运维团队来说都是挑战。
 
  “我们为了提高巡视质量,自创了一套巡视体系。团队中7个人,每个人包干一个区域的设备。在巡视时,不仅全站巡,更要重点巡,层层把关,相互监督!”运维团队的郭有强介绍。
 
  运维团队成员杨光说:“运行近千天,UPFC共进行大大小小的检修10次,每一次都是我们发现问题、改进提升的机会。”在团队成员的坚持下,装置厂家人员从通讯故障、程序代码问题等各方面进行深度排查,结合周期检修最终实施了装置本体的改造升级。团队成员还发明了一种高灵敏异形验电器接触头,解决了UPFC带电设备常规验电器不发声问题,并获得专利授权。
 
  UPFC工程三年多的运行积累了宝贵的运维经验,也让南京西环网UPFC的管理规范成为行业标准,中国电机工程学会鉴定认为“成果整体达到国际领先水平”。项目形成国家电网公司企业标准10项,获批成立IEC、IEEE标准工作组,主导编制UPFC系列国际标准4项。
 
  UPFC工程同样成为交流学习之所,目前共接待3100余名社会各界人士参观学习,包括美国国家工程院院士、葡萄牙国家电网首席运营官等。IEEE输配电委员会主席Daniel对该项目给予高度评价,“FACTS(灵活交流输电系统)技术发展史上的重要里程碑”“为电网提高潮流控制能力提供了重要实践参考”“可促进新一代UPFC技术的国际化推广应用”。
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