創造12項世界第一!世界首個柔性直流電網工程組網成功

2020-06-29 14:11:11 大云網  點擊量: 評論 (0)
張北柔直工程是世界首個柔性直流電網工程,也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程。工程核心技術和關鍵設備均為國際首創,將創造12項世界第一。

6月25日,±500千伏張北柔性直流電網試驗示范工程四端帶電組網成功。張北地區的清潔能源發電成功接入北京電網,送至北京冬奧會的各個場館。

創造12項世界第一!世界首個柔性直流電網工程組網成功

張北的風、光點亮北京冬奧場館

±500千伏延慶換流站是北京冬奧重點配套電網工程——張北柔直工程的重要受端換流站。來自張家口地區的風電、光伏發電等清潔電能,將從這里送往北京冬奧場館。

首鋼滑雪大跳臺是北京冬奧會唯一一個位于市區內的雪上賽事場館,它將承辦北京2022年冬奧會的跳臺滑雪比賽項目。

2022年比賽的時候,這里要進行4~6天的人工造雪,總造雪量達到1.15萬立方米,相當于在一個標準籃球場堆出28米高的雪,需要耗費大約2萬度電。造雪完成后,每天還需要場地維護和補雪保養,用電量也是非常大的。

整個冬奧會比賽期間,這個滑雪場館預計將使用綠電也就是清潔能源發電約10萬度,相當于500個三口之家1個月的用電量。

張北柔直工程可提供綠色電能的總量達到141億千瓦時,相當于北京市年用電量的十分之一。能夠保證2022年北京冬奧會期間,包括首鋼滑雪大跳臺在內的所有冬奧會場館,都能實現100%綠電供應。

這是個世界級的工程

張北柔直工程是世界首個柔性直流電網工程,也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程。工程核心技術和關鍵設備均為國際首創,將創造12項世界第一。

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工程額定電壓±500千伏,建設666千米±500千伏直流輸電線路,新建4座換流站,總換流容量900萬千瓦,可以將張北地區豐富的風電、光伏發電等多種能源連接在一起,利用風電、光伏、儲能等多種能源形式之間的互補性,克服可再生能源發電間歇性與不穩定性等問題,實現張北千萬千瓦級新能源基地匯集外送,有效支撐2022年北京冬奧場館實現100%清潔能源供電。

張北、康保換流站作為送端直接接入大規模清潔能源,豐寧站作為調節端接入電網并連接抽水蓄能,北京站作為受端接入首都負荷中心。

1、三大突破

?首次突破柔性直流組網技術。

?首次將柔性直流的輸電容量提升至常規直流水平。

?首次將柔性直流的可靠性提升至常規直流水平。

2、12項世界第一

?世界上第一個真正具有網絡特性的直流電網;

?世界上第一個采用真雙極接線的大規模風電、光伏孤島送出直流電網工程;

?世界上第一個實現風、光和儲能多能互補的直流電網;

?世界上第一個采用架空輸電線路的直流電網;

?世界上第一個中性線采用金屬回線的直流電網;

?世界上第一個基于直流電網的多維度多要素控制保護系統;

?世界上最高電壓等級最大容量的柔性直流換流站(±500kV、3000MW);

?世界上最高電壓等級最大開斷能力直流斷路器(535kV、25kA、3ms);

?世界上最高電壓等級最大換流容量柔性直流換流閥(535kV、3000MW);

?世界上最大容量交流耗能裝置(8×375MW);

?世界上最高電壓等級最大輸送能力直流電纜(535kV、3000A);

?世界上最大功率全控可關斷器件(4.5kV、3000A大功率IGBT)。

施工難度也很大

這個工程不僅在技術上世界領先,施工難度也非常大,說個故事你就知道了——

上塔20分鐘就要下來取暖,

手凍僵后用雪搓

2019年2月22日,張北壩上正處于“嚴寒模式”。上午10點,在±500千伏張北柔直電網工程一處線路施工現場,高空作業人員林建國脫下厚重的棉衣、穿上防風工作服、做好安全措施后,上塔作業。

20分鐘后,林建國從塔上下來,臉上、帽子上滿是凍霜,冷得說不出話來。來自冀北北京送變電公司的施工班班長田立壯馬上掀開暖棚的門簾,讓他趕緊暖和一下。“張北的風一年刮兩次,一次刮半年。冬天,這里的氣溫最低可達零下40攝氏度,時常吹著夾著雪花的大風,人在現場連眼睛都睜不開。”田立壯說。

“白毛風冷得刺骨,在百米高空又不能穿太多,幾分鐘手就會凍僵。”田立壯聽說,前些年其他工程的施工隊不熟悉這里氣候,有人凍掉過手指。“我們有秘訣!每20分鐘就要下塔取暖,真凍僵了絕不能火烤,先要用雪搓。即使在零下30攝氏度的環境下施工,我們也沒人凍傷。”田立壯說。

不僅如此,張北柔直工程穿過張北、崇禮等地區,70%的線路地處丘陵和高山大嶺。“山連山,連綿不斷,溝套溝,難以計數。”工程部分塔位位于海拔高達2000多米的荒山,需要開路上山,每前往一個塔位就需要兩三個小時。

田立壯介紹,為了高效率推進工程建設任務,施工班全體成員曾都住在山上的帳篷里,每天派專人上山送飯,最大化利用白天的作業時間,保障施工進度。

張北柔直工程是國際領先的重大技術創新,是破解新能源大規模開發利用世界級難題的“中國方案”,是國家電網公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業的具體實踐和服務能源革命的具體行動。

來源:北極星輸配電網

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責任編輯:張桂庭

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