??? 新華網(wǎng)廣州12月12日電題：自主架設(shè)“電力高速路”——記南方電網(wǎng)高壓直流輸電技術(shù)開(kāi)發(fā)與工程實(shí)踐
??? 新華社記者鄭曉奕、黃玫
??? 在“茶馬古道”上的云南普洱市，12月2日，糯扎渡電站和溪洛渡右岸電站送電廣東的輸電工程正式開(kāi)工建設(shè)?！皟啥晒こ獭辈捎玫氖俏覈?guó)最先進(jìn)的高壓直流輸電技術(shù)，將跨越千余公里把云南清潔的水電送往珠三角用電中心。
??? 從4年前投運(yùn)的我國(guó)第一個(gè)高壓直流輸電自主化示范工程——“正負(fù)500千伏貴州至廣東二回工程”，到1年前投運(yùn)的世界第一個(gè)特高壓直流輸電自主化示范工程——“正負(fù)800千伏云南至廣東直流工程”，再到“兩渡工程”，彈指五六年，由南方電網(wǎng)公司自主研發(fā)的高壓直流輸電技術(shù)日趨完善、更臻成熟，成為打破國(guó)外技術(shù)壟斷、促進(jìn)“西電東送”戰(zhàn)略實(shí)施、實(shí)現(xiàn)我國(guó)電網(wǎng)跨越式發(fā)展的“高速路”。
弄懂“黑匣子”打破外方壟斷
??? 高壓直流輸電技術(shù)主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離、大容量輸電，具有線路投資少、調(diào)節(jié)快速、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，適用于我國(guó)能源資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展東西逆向分布的國(guó)情。但是在2004年以前，包括葛洲壩至上海線路在內(nèi)的眾多大型直流輸電工程一直由外國(guó)承包商壟斷，造價(jià)昂貴。
??? “中方當(dāng)時(shí)頂多學(xué)會(huì)了寫(xiě)招標(biāo)書(shū)，而難度更高的工程系統(tǒng)研究、成套設(shè)計(jì)，還有換流閥和控制保護(hù)等關(guān)鍵設(shè)備的供貨，全部被外方壟斷?！蹦戏诫娋W(wǎng)科學(xué)研究院董事長(zhǎng)余建國(guó)感慨當(dāng)年受制于人的窘境。
??? 為全面掌握直流輸電核心技術(shù)，打破國(guó)外企業(yè)的技術(shù)封鎖，2004年，國(guó)家決定把貴州至廣東二回直流輸電工程作為我國(guó)第一個(gè)自主化示范工程，依托該工程的建設(shè)實(shí)現(xiàn)以我為主、成套設(shè)計(jì)的全面自主化目標(biāo)。
??? 南方電網(wǎng)擔(dān)當(dāng)重任。南方電網(wǎng)科學(xué)研究院（時(shí)稱南方電網(wǎng)技術(shù)研究中心）應(yīng)時(shí)而生，牽頭組織國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)、高校、設(shè)計(jì)和制造企業(yè)的研發(fā)資源，共同組成自主創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，開(kāi)始了攻堅(jiān)克難的征程。
??? 工程建設(shè)的前提是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而一套使用方便、功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件將大大提高設(shè)計(jì)效率。但當(dāng)時(shí)跨國(guó)公司提供的設(shè)計(jì)軟件是個(gè)“黑匣子”，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入輸出，計(jì)算方法不得而知，更不能做參數(shù)調(diào)整。在年輕女博士黃瑩的帶領(lǐng)下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“高壓直流輸電基本設(shè)計(jì)軟件包”，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
??? 工程實(shí)施中遇到的許多難題也是前所未見(jiàn)。技術(shù)帶頭人、南網(wǎng)科研院副院長(zhǎng)饒宏舉例說(shuō)，研究中發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的大軸與直流輸電系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生“次同步振蕩”，不僅會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定而且發(fā)電機(jī)組的大軸將會(huì)扭曲?！敖?jīng)過(guò)分析研究，采取了保護(hù)措施，在國(guó)內(nèi)首次解決了直流次同步振蕩的工程難題。”
??? 就這樣一步一個(gè)腳印，到2007年貴廣二回工程建成投運(yùn)時(shí)，南方電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了成套設(shè)計(jì)的全面自主化。整個(gè)工程投資79億元，比由外方承擔(dān)節(jié)省1億元。國(guó)內(nèi)電工設(shè)備制造水平也由此上了一個(gè)臺(tái)階，大部分設(shè)備制造實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。整個(gè)工程的綜合自主化率達(dá)到70%以上。
升壓800千伏不斷超越
??? 創(chuàng)新的步伐并未就此停下。南方電網(wǎng)開(kāi)始向難度更高的特高壓直流輸電技術(shù)挑戰(zhàn)。2006年，世界第一個(gè)特高壓直流輸電自主化示范工程——“正負(fù)800千伏云南至廣東直流工程”開(kāi)工建設(shè)。
??? “工程招標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)，幾乎看不到外國(guó)設(shè)備商的身影?！蹦戏诫娋W(wǎng)主管科技工作的副總經(jīng)理王良友說(shuō)，這次工程是中外聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)，中方掌握核心技術(shù)，以中方為主制造設(shè)備。
??? 從系統(tǒng)研究、成套設(shè)計(jì)，到工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造，再到現(xiàn)場(chǎng)施工，一路過(guò)關(guān)斬將。但是在投運(yùn)前的調(diào)試階段，饒宏和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)遇到了一次“卡殼”難題。
??? 那是2009年底的一個(gè)冬夜，云廣直流將首次升壓到額定電壓，即最高的直流輸電電壓800千伏。從常規(guī)直流500千伏升到650千伏還算順利，但當(dāng)升到700千伏時(shí)，電壓開(kāi)始劇烈波動(dòng)，再也升不上去。
??? 按照工程的時(shí)間節(jié)點(diǎn)控制，第二天電壓必須升至800千伏。饒宏帶領(lǐng)臨時(shí)攻關(guān)小組，開(kāi)始徹夜排查。經(jīng)過(guò)多次分析和反復(fù)試驗(yàn)，還是不能實(shí)現(xiàn)額定升壓過(guò)程。已是天明，小組另辟蹊徑，確定了一個(gè)新方案并開(kāi)始試驗(yàn)。當(dāng)直流電壓終于穩(wěn)穩(wěn)升至800千伏時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)一片歡呼。
??? 云廣直流自2010年投運(yùn)至今運(yùn)行正常，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與研究結(jié)論完全相符。中國(guó)工程院院士李立浧說(shuō)：“這表明我國(guó)已掌握了特高壓直流系統(tǒng)集成和整體解決方案，并在特高壓直流的研究、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造和建設(shè)管理等各個(gè)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！?
??? 雄關(guān)漫道，繼續(xù)征服。參與研發(fā)的科研人員表示，今后還可以進(jìn)一步降低相關(guān)研究和設(shè)計(jì)費(fèi)用，估算后續(xù)待建的20余個(gè)高壓及特高壓直流工程可節(jié)約30至60億元費(fèi)用。
??? 此外，依托掌握的直流技術(shù)，南方電網(wǎng)科研團(tuán)隊(duì)在2008年冰災(zāi)后迅速研制出直流融冰裝置，目前已安裝在眾多輸電線路上?！斑@個(gè)裝置的應(yīng)用改變了以往人工除冰效率低下、安全風(fēng)險(xiǎn)高的防冰被動(dòng)方式，有效提升線路防冰抗冰能力?！蓖趿加杨A(yù)判今年冬天輸電更安全。
科技創(chuàng)新助力“西電東送”
??? 在南網(wǎng)科研院二樓的仿真實(shí)驗(yàn)室，記者看到，數(shù)十臺(tái)對(duì)開(kāi)門冰箱大小的設(shè)備正在高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)投資1.5億元建成的實(shí)驗(yàn)室，擁有世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)和齊全的高壓直流輸電控制保護(hù)試驗(yàn)研究系統(tǒng)。
??? “就是一個(gè)微縮的南方電網(wǎng)系統(tǒng)，可以模擬故障，進(jìn)行分析，還可以用來(lái)培訓(xùn)運(yùn)行維護(hù)人員?！睂?shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人韓偉強(qiáng)頗感自豪。
??? 據(jù)介紹，南方電網(wǎng)歷來(lái)重視科技創(chuàng)新，成立了以總經(jīng)理鐘俊為組長(zhǎng)的科技創(chuàng)新工作領(lǐng)導(dǎo)小組，建立了科技創(chuàng)新工作的長(zhǎng)效發(fā)展機(jī)制。“十一五”期間科研投入不斷加大，從2006年的6.52億元增加到2010年的15.76億元，年均增長(zhǎng)24.7%。
??? 正如南方電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)趙建國(guó)在12月9日召開(kāi)的“中國(guó)工程科技論壇——電力發(fā)展論壇暨直流輸電技術(shù)研討會(huì)”上所說(shuō)：“一直以來(lái)，南方電網(wǎng)公司大力實(shí)施科技興網(wǎng)戰(zhàn)略，著力提高科技創(chuàng)新能力。我們明確公司的核心技術(shù)是電網(wǎng)安全穩(wěn)定與控制技術(shù)、電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)技術(shù)與設(shè)備集成應(yīng)用技術(shù)，并取得了系列重大突破?！?
??? 科技促進(jìn)了南方電網(wǎng)落實(shí)國(guó)家“西電東送”戰(zhàn)略。南方電網(wǎng)目前已形成“八條交流五條直流”共13條“西電東送”輸電大通道，最大輸送容量超過(guò)2400萬(wàn)千瓦，占到廣東用電負(fù)荷的三分之一。
??? “尤其是高壓直流輸電技術(shù)成為促進(jìn)‘西電東送’戰(zhàn)略實(shí)施、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)跨越式發(fā)展的‘助推劑’。”王良友介紹，自2007年貴廣二回直流輸電工程投產(chǎn)以來(lái)，西部通過(guò)直流輸電累計(jì)送廣東電量1700多億千瓦時(shí)，占到廣東外來(lái)電的四成，在廣東創(chuàng)造了更高產(chǎn)值也減少了大量二氧化碳排放。
??? 春華秋實(shí)。南方電網(wǎng)“高壓直流輸電工程成套設(shè)計(jì)自主化技術(shù)開(kāi)發(fā)與工程實(shí)踐”成果已被推薦為2011年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。（完）
