中国青年报专版:西电东送再添南网样本

2011-12-09
  12月2日,南方电网又一“大手笔”——“两渡”直流工程在云南省普洱市普洱换流站宣布开工。两个工程同时推进,建成后西电东送容量相当于南方电网企业“十二五”期间总量的67%,也将成为我国直流输电技术自主化进程中的一个关键节点。

  “两渡”直流工程分别是云南普洱至广东江门±800千伏直流输电工程(简称“糯扎渡直流工程”)和溪洛渡右岸电站送电广东双回±500千伏直流输电工程(简称“溪洛渡工程”),均为国家发改委确定的“十二五”期间国家重点工程。
  根据“十二五”西电东送框架协议,南方电网“十二五”期间西电东送新增输电能力1700万千瓦,其中“两渡”直流工程就达到1140万千瓦。
  在工程规模上,糯扎渡直流工程起于云南普洱换流站,止于广东江门换流站,线路全长1451公里,额定输送容量500万千瓦;溪洛渡直流工程起于云南昭通换流站,止于广东从化换流站,线路全长2×1286公里,输电容量640万千瓦。
  据悉,“两渡”直流工程技术难度挑战多个“世界第一”,并且将进一步摆脱依赖外国技术的困境。
  在西电东送距离远、容量大、线路走廊越来越紧张、500千伏电压等级输电线路已经难以“担当重任”的情况下,南方电网在全世界率先突破了直流特高压输电的技术瓶颈,云广±800千伏特高压直流工程双极在去年6月投产。糯扎渡直流工程是南方电网负责建设的第二条特高压直流输电工程,更突破以往直流场核心设备以进口设备为主的局面,国产化比例将有显著突破。
  “如果说,云广±800千伏直流输电工程的建设,让南方电网企业占据了直流特高压输电技术的制高点,那么,糯扎渡直流工程的建设,则让南方电网企业站稳了直流特高压输电技术的制高点。”南方电网企业科研院直流输电技术研究所所长黎小林自豪地说。
  而洛溪渡直流工程将世界上首次以“两站合一”的方式建设换流站,并采用同塔双回500千伏直流输电,不但节省投资,而且减少占地规模。值得一提的是,洛溪渡直流工程设备完全国有化。
  此外,通过转化南方电网“高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践”项目研究成果,“两渡”直流工程均实现成套设计自主化率100%,节约后续特高压和高压直流工程成套设计投资约3.2亿元。
  据悉,“两渡”直流工程投产后,整个南方电网将形成“八交八直”共16条500千伏及以上的西电东送大通道,新增输电容量1140万千瓦,约为目前南方电网西电东送规模的一半。而按照“两渡”的电力换算,每年相当于节约标煤1500万吨,减少二氧化硫排放30万吨和烟尘排放800万吨,具有节能减排、绿色低碳的示范意义。
  链接
  按照“十二五”西电东送框架协议,“十二五”期间南方电网西电东送新增输电能力1700万千瓦,西电东送总规模将达到4300万千瓦。云南普洱至广东江门±800千伏直流输电工程和溪洛渡右岸电站送电广东双回±500千伏直流输电工程(简称“两渡”直流工程)建成投产后,云南将向广东增送1140万千瓦电力(500万千瓦+640万千瓦),约为目前南方电网西电东送规模的一半。这对我国深入推进西电东送战略实施,促进区域协调发展,实现更大范围资源优化配置起到重要推动作用,同时也进一步推动我国电力技术发展和提高电力设备制造水平。
  云南普洱至广东江门±800千伏直流输电工程
  工程概述
  云南普洱至广东江门±800千伏直流输电工程(简称“糯扎渡直流工程”)西起云南省普洱市思茅区普洱换流站,东至广东省江门鹤山市境内江门换流站,途经云南、广西、广东三省区,线路全长约1451公里,额定输送容量500万千瓦,额定电压±800千伏。糯扎渡直流工程包括普洱换流站、江门换流站、直流线路、普洱侧接地极本体及线路、江门侧接地极线路等5项主要工程。江门侧接地极与贵广一回直流共用。
  工程特点
  ①南方电网企业第二个±800千伏特高压直流输电工程
  糯扎渡直流工程是南方电网企业继建成±800千伏云广特高压直流示范性工程后,负责建设的第二条特高压直流输电工程。
  ②设备国产化比例高
  工程建设在应用云广特高压国产化设备成熟技术的基础上,国产化设备比例进一步提高,尤其在以往进口设备为主的直流场核心设备国产化比例有所提升。
  溪洛渡右岸电站送电广东双回±500千伏直流输电工程
  工程概述
  溪洛渡右岸电站送电广东双回±500千伏直流输电工程(简称“溪洛渡直流工程”)起于云南昭通换流站,途经贵州、广西,止于广东从化换流站,全长2×1286公里,采用两个换流站合建方式,直流输电总容量640万千瓦。工程建设规模包括昭通换流站、从化换流站、同塔双回直流线路、接地极及接地极线路等。
  工程特点
  ①500千伏同塔双回直流输电
  溪洛渡直流工程是世界上输电容量最大、输电距离最长的双回直流输电工程,采用同塔双回架线可以在同样宽度的线路走廊增加一倍的输电容量。
  ②两回直流换流站合建
  溪洛渡直流工程将Ⅰ回直流和Ⅱ回直流的送端整流站合并建设,同时将两回直流受端的逆变站合并建设,具有节约用地、管理方便,有利于出线走廊集中布置的优点。
  ③设备自主化率百分之百
  溪洛渡直流工程换流站阀厅、直流场、交流场、滤波器场主设备、直流线路和接地极线路铁塔、金具、导线等均由国内厂家研制生产。设备自主化率的提高,有利于降低工程造价,摆脱技术依赖,以及促进我国民族工业的快速发展。
  ④重冰区导线采用截面积为1035平方毫米的型线大截面导线
  该导线是目前截面积和直径最大的型线导线,外型是圆形,单股是Z形或梯形。与圆线同心绞导线相比,主要优点表现为改善导线表面粗糙度,有利于减少覆冰;同样截面导线外径可减少10%左右,同样外径导线截面可增大20%左右,具有显著降低风荷载的特点和良好的自阻尼特性。

  科技创新“点亮”万家灯火
 
 
 
  “两渡”直流工程建成投产后,南方电网将形成“八交八直”16条500千伏及以上的西电东送大通道,云电送粤新增1140万千瓦,约为目前南方电网西电东送规模的一半  李品摄 

  2010年8月19日,南方电网企业云广特高压直流双极线路相继跳闸,造成系统切机和跳闸。当时已损失大量负荷,处理稍有延误,后果不堪设想。

  “云广直流一跳闸,相当于广州半个城市全部停电。”南方电网超高压技术管理工程师张志朝说,最可怕的是整个南网主网架都暴露在危险之中,“就像拉着的手突然放掉,其他线路也可能陷入瘫痪。”
  危机时刻,技术人员当机立断,进行把干扰源移出测量屏金属盒的临时反措,解决了干扰问题,还 “咬住问题不放手”,在今年1月完成了将原测量电缆更换为光纤等4项设计缺陷的完善措施,彻底切断外部干扰源对系统的影响。
  自主创新、“科技兴网”,这样的事例在南方电网企业每天上演。从2001年天广直流工程“一些简单的故障都要依靠设备提供商的外国专家解决”,到“溪洛渡”直流工程自主化达到100%,南方电网把秉承科技创新融进“血液”,也为“十一五”交上一份漂亮的“成绩单”:建成投运了世界上第一个±800千伏特高压直流输电工程,2010年年底形成“八交五直”西电东送大通道,送电能力超过2300万千瓦,较“十五”期末增长109.1%,220千伏及以上输变电设备规模比“十五”期末翻了一倍多。
  12月2日,糯扎渡直流工程开工,在建成云广特高压直流示范工程后再建一条特高压,这将让南方电网稳稳占据直流特高压输电技术的制高点。“大家要以高度的责任感与使命感,锐意进取、扎实工作,加快建设一支高素质科技人才队伍,推进企业科技创新工作跃上新的台阶。”南方电网董事长赵建国在企业科技创新与人才会议中说。可以预见,南方电网将在“十二五”期间实现科技创新“大踏步”。
  从无到有,挑战“世界第一”
  2010年6月18日,世界上第一个特高压直流输电工程——南方电网±800千伏云南至广东直流输电工程投入生产。作为世界上首次应用的特高压输电技术,电压等级之高、控制系统复杂在电力工业史上前所未有,运行管理维护也没有任何经验可以借鉴。南方电网超高压企业穗东换流站平均年龄不到27岁的团队接下这“世界第一”的挑战。
  横亘在他们面前的第一道难题就是如何尽快掌握特高压核心技术。“特高压输电采用了许多自然科学的前沿技术,加上国外的技术封锁,这给大家的学习带来层层阻力。”穗东换流站值长黄俊波表示,为了在最短时间完成技术的消化吸取再创新,团队在工地还是一片黄土地时就住进现场。
  建站初期,现场只有一个会议室和几间宿舍,资料和图纸堆积如山。白天,小伙子们在各自负责的区域分头研究,晚上挤在狭小的会议室里开展“人人上讲台、人人当老师”培训,聚在一起分享各自研究的成果。
  “来了就要吃得了苦头,耐得住寂寞,一定要干出成绩。”队员徐攀腾在日记里写道。
  “有时候,大家从早上8点到晚上12点都在会议室中度过,最紧张的时候常常通宵。大家想,既然这个世界第一交到大家手里,再难再苦都要把它啃下来。”二值值长李金安回忆说。功夫不负有心人,仅仅半年时间,团队就摸清了特高压的技术特点,收集了全部数据,还编制了世界上第一套特高压系统操作规程。
  从研发到安装调试,再到维护,同样是一个从无到有的过程。参与设计环节、跟踪设备制造过程、查看设备安装情况,团队不放过任何一个排除缺陷的机会。哪怕是一个小问题,验收三次、五次,甚至十次、八次都是常有的事。
  在系统调试期间,队员张志朝从1000多条告警信号中发现一条可疑信号,在反复查看后,向外国专家提出质疑。在专家不以为然的情况下,他一头扎进资料室,把几十本以前的工程资料翻出来逐一对照,深入到App开发人员才会涉及的核心程序一一查验。最终,外国专家接受了他的意见,还竖起大拇指说:“中国的小伙子真了不起。”在设备验收期间,他们累计发现缺陷5000余项,而在控制安全风险完成了20个攻关项目,解决了30多个疑难问题,维护特高压一年多,没有出过一次差错。
  挑战权威,刻苦钻研,穗东换流站是南方电网秉承科技创新的生动缩影。“十一五”期间,南方电网累计牵头完成国家级科技项目23项,获得中国电力科学技术奖56项、专利231项,牵头完成14项国际、国家、行业标准的编制。其中,“高压直流输电工程成套设计自主化技术开发与工程实践”已被国家科技奖励委员会推荐为2011年国家科技进步奖一等奖,是电力行业唯一的被推荐项目。2009年被国资委、科技部和中华全国总工会认定为“国家创新型企业”。
  洛溪渡100%“以我为主”
  “现在大家跟外国专家是朋友,不再是他们面前的小学生。”南方电网超高压企业生技部科技管理部门的王朝硕完全有底气这样说,因为洛溪渡直流工程完全不再依靠外国技术,设备国有化率达到100%。与此形成鲜明对比的是,在2001年前后天广直流投运前期,一些简单的故障都要依靠外国专家解决。
  “依赖外国专家,打电话向人家咨询,被动地等待,反而把解决问题的周期拉长了。自己进行科技攻关,核心运维技术掌握在自己手中,不再受制于人,大幅提高了设备可靠性。”王朝硕表示,天广直流到云广特高压直流工程,超高压企业逐步走过了对国外先进输电技术的引进消化吸取再创新的过程,并且跃跃欲试。
  “亮剑”时刻很快到来。2004年,南方电网企业±500千伏贵广二回工程,成为我国第一个直流输电工程自主化工程,由南方电网企业牵头,在系统研究、成套设计、工程设计等方面实现了100%的自主化。从这一工程开始,国内超高压直流核心技术上第一次由中国人掌握。
  “溪洛渡直流工程大家100%自主,糯扎渡直流工程,外方也仅仅是配合大家进行一些分析工作。”黎小林非常自豪地说:“等到建设下一个±800千伏输电工程的时候,从技术上来讲,大家完全不需要国外的力量了。”
  自主化程度提高,让南方电网拥有了讨价还价的砝码,在公平竞争的基础上,有利于降低工程造价、摆脱技术依赖。在特高压领域最核心的换流阀、控制保护、换流变压器和一些关键材料上,糯扎渡直流工程在以往进口设备为主的直流场核心设备方面,国产化比例将有显著突破,而洛溪渡直流工程设备完全国产化。
  7年时间,中国直流技术迅猛发展,国外主要厂商对南方电网不敢小觑,视其为竞争对手,还试图从南方电网购买技术。
  此前,直流输电的系统设计App包一直由国外企业掌握,属于核心技术,实行技术封锁,坚决不向我国转让。南方电网企业组织攻关后,开发的App包功能比国外的更为强大,界面更加友好,已被国内大部分设计院所采用。而国外占据相当垄断地位的一些厂商工作人员,已经表达想购买南方电网App包的想法。
  “除了App包,在电磁干扰研究,直流场噪音控制方面,大家都是世界领先。”直流输电技术研究所集成技术研究室主任黄莹表示,相比其他国外有关厂商,科研院立足南网大平台,凭着对系统的深入了解,在系统与设备结构、系统设计等方面,掌握得更为深入、全面和到位。
  相关人士表示,下一步,南方电网企业直流特高压技术将会逐步“走出去”,要联合相关国内厂家,向国外输出技术。
  专家待遇达到分子企业领导正职水平
  “加强科技创新与人才工作是支撑企业中长期发展战略实施的重要保障。”赵建国在南方电网科技创新与人才会议中说。南方电网的技术员工迎来了他们的“美好时代”。
  “十一五”期间,南方电网大力推行科技奖励与激励机制,逐年提高奖励力度,5年来共授予各类科技奖励336项,奖金标准提高了6~10倍。还研究制定了技术专家选聘管理办法,设立了7级技术专家岗位序列,形成了梯级递进的技术人才岗位发展通道,其中特级技术专家岗位待遇达到分子企业领导正职的水平。
  “在南方电网企业,当技术专家一样可以建功立业和赢得敬重。”王朝硕表示,南方电网企业为技术员工打通了技术发展渠道,不用再千军万马挤行政的独木桥,极大地调动了广大科技人员的积极性和创造性。
  南方电网打造多重平台,提升员工自主创新能力。鼓励开展群众性技术创新活动,通过创新创效“五小”改革、我为企业献计献策、QC活动等多种形式组织员工立足岗位,解决生产实际问题;已拥有“特高压工程技术国家工程实验室”和“国家能源大电网技术研发(实验)中心”两个国家级技术平台,以及“数字实时仿真实验室”、“电能计量实验室”、“电网自动化实验室”等一批企业重点实验室,在南网科研院和广东、广西、云南电网企业先后设立博士后流动工作站,有力地支撑了企业的重点科研工作;作为学术交流平台的“南方电网技术论坛”,征文数量从2006年的600多篇大幅提高到2010年的1100多篇,已成为企业科技创新学问的一张名片。
  另外,南方电网还加强科技人才体系建设,注重创新型人才与创新团队培养,形成了以院士、技术专家、专业负责人牵头,专职研发人员、技术骨干、专业职能管理人员为基础的科技研发人才队伍。目前,南方电网拥有两名工程院院士,1名国家“千人计划”专家,1名“新世纪百千万人才工程”国家级人选,80名享受政府特殊津贴专家,以及22名技术专家和264名助理技术专家,科技研发人员达1200余人。
  赵建国表示,企业明确了“十二五”创新的领域和方向,即紧紧围绕提高电网安全稳定水平、经济运行水平、服务水平、节能水平开展研发。到“十二五”期末,南方电网企业将建成10个重点试验室,培养与引进20名以上在行业内具有较高影响力的科技领军人才,培养100名企业技术专家,1000名助理技术专家,科技投入占输配电收入比重达到2.5%以上,其中研发投入的比重达到1.8%以上,科技进步贡献率达60%,专利拥有数比“十一五”期末翻一番。


“第一批建设特高压的人特别幸运!”

——南方电网超高压企业技术管理工程师张志朝
 
1980年出生的张志朝刚过而立之年,已是南方电网超高企业一名技术管理工程师。乍一看,这是一个标准理科男。
  谈到“特高压”、“设备维护”、“糯扎渡工程”等专业领域名词时,他耐心地摆数据、讲逻辑、做手势,滔滔不绝,透过那副厚厚的眼镜,能看到他眼睛里闪烁着兴奋的亮光。但当讲到工作以外的事情,他习惯性抿嘴思索一番,说出三两句“金句”,或辅之“嘿嘿”一笑,表示词穷。领导让他写一份优秀事迹,他“绞尽脑汁想了一个晚上”,不够1000字的篇幅里写得最多的还是技术。
  但就是这样一个温文尔雅的理科男,在参与云广直流工程——世界上第一个±800千伏特高压直流输电工程时,却成了最让外国专家头疼的人,被称为外国专家的“刺头”。
  2008年5月,张志朝来到云广工程穗东换流站筹备组,担任值长,负责运行维护工作。在世界第一个±800千伏特高压直流输电工程面前,自称“一张白纸”的他没有被吓到,而是跟在外国专家后面,“像个小学生一样学习”。
  当企业很多技术团队开始申报研究项目时,张志朝的“最大年纪八零年,团队最小年纪八七年”的团队初生牛犊不怕虎,也报上选题:±800千伏云广特高压换流站设备维护风险形成机制及管控体系研究。当把申请金额写上19.6万元时,他开始有点担心:这么一个小项目,企业会批准么?出乎他意料的是,企业不仅给他立项,还把申请金额提高到20万元。
  运行维护工作跟外国专家天天打交道,张志朝发现外国专家“只要设备能运行就OK”,并不注重实际运行效果。例如突然跳闸,因为没有考虑周全把设备设计得过于灵敏,引起直接停运,造成的损失“相当于半个广州城停电”,而更可怕的是跳闸将造成全网解列,整个电网将瘫痪。
  他打电话、发传真,多次向专家提出疑问,四五十岁的“蓝眼睛”却不屑地说:“NO,NO, NO,是你们没有弄清楚,大家的App不可能出现这种问题!”
  张志朝一头扎进资料室,把几十本以前的工程资料翻出来逐一对照,深入到App开发人员才会涉及的核心程序一一查验,终于证明是App程序有缺陷。他亲自跑到专家的办公室,跟他们协商,在翔实的证据前,外国专家不得不承认“这事真有趣”,并同意修改。而他也成了外国专家的“刺头”。
  “大家现在私底下是好朋友。”张志朝笑着说,外国专家现在不敢小瞧南方电网年轻的技术员工,还多次表示要邀请他们到家里做客。
  后来,项目越做越大,收集的案例越来越多,张志朝的团队将此写成了一本书,还获得南方电网超高压企业科技进步一等奖和南方电网科技进步二等奖。看过书的同事都说:实用。
  张志朝的“刺头”精神并不仅仅对外国专家,只要有可能造成失误的地方,他都“眼里揉不得沙”。作为“技术控”,还经常去工程一线现场查看,当临时电缆工。
  “脱离现场去谈解决问题便是空言无补,做工程,行就行,不行就是不行,不到最后一刻都不能放松。”他说,每次从现场下来总是感到非常满足,因为对问题又有了进一步地了解,虽然每次弄得衣服上一块块油迹,全身脏兮兮。
  “技术控”干体力活儿,着实让人惊讶,但比起张志朝疯狂钻研的其他事,这只能算是常态了。
  在技术攻坚阶段,他曾经跟同事在办公室一边开着语音通讯交流,一边翻看资料,一有想法立马分享。“连打字都嫌慢,一边查资料一边说,‘看看这个模块’。” 在他眼里,不出站门两个月都是正常的,有的同事因工期推迟婚期,有的同事不敢谈起孩子,因为会伤感愧疚。而他结婚也是工作时间的见缝插针,“明天结婚,我当天下午才赶回去,第二天又跑回单位,幸好家里人体谅。”
  现在张志朝加入“糯扎渡”项目组,依然不改“工作狂”本色,他的办公室里还有几大包设计冻结材料需要仔细查看。刚刚一整个上午,他不停地打电话沟通,因为刚发现了一个400千伏的穿墙套管跟云广工程时的材料不一样。
  “有时候供应商会把不成熟的产品提供给客户,不一定不安全,但大家不能冒这样的风险。”张志朝认真地说:“东西很小,但对于工程来讲,都是关键。”
  虽然工作很忙,张志朝仍然挤出时间学习,当看到年轻员工朝气蓬勃的学习劲头,他都会反省:自己是不是掉以轻心了?尤其在加入第二个特高压直流输电工程之后,他发现之前积累的经验很多都不适用,“又回到一张白纸”,更觉得学习的重要性。
  凭借着对工作的执著热爱和刻苦追求,2005年才进入企业的张志朝从花都变电站的班长到穗东换流站的值长,再到现在“糯扎渡”项目的技术管理工程师,几乎熟悉从交流到直流所有一线技术工作。他把自己的工作成果撰写成7篇专业技术论文,并出版两部特高压直流输电科技书籍。
  “大家是第一批建设特高压的人,特别幸运,但责任也特别大。我能做到的就是潜心钻研,使不得一点儿偷奸耍诈。”这句张志朝经常挂在嘴边的话,道出了这位“刺头”心底最真实的心声。(信息来源:中国青年报2版 发布时间:2011-12-6)
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