中國儲能網(wǎng)訊：歷經(jīng)兩年半、四個保供期，分五個階段——6月15日，國家電網(wǎng)有限公司迄今完成的最復(fù)雜的500千伏省級電網(wǎng)“心臟手術(shù)”攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程全面投運，將原本的攀西電網(wǎng)建成南北兩組互不干擾的輸電通道。
這不僅讓四川電網(wǎng)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性升級，推動電力外送通道向清潔能源基地延伸，更構(gòu)建起支撐“西電東送”的韌性樞紐，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供了西南樣本：在輸電線路、高鐵、高速和通航河道中“穿針引線”，與時間賽跑，理順輸電通道“血管”并再造一顆“心臟”。
外科手術(shù)：電網(wǎng)“心臟”亟須分流
2022年11月，攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程這場“外科手術(shù)”拉開帷幕。工程歷時兩年半，新建500千伏開關(guān)站1座、500千伏線路680千米，涉及15回在運500千伏線路改接、8座變電站改擴建、超1000千米光纜通信系統(tǒng)改造等一系列任務(wù)，作業(yè)人員數(shù)量峰值超6000人。
攀西地區(qū)即攀枝花市和涼山彝族自治州所在區(qū)域，是四川最大規(guī)模的清潔能源基地，也是“西電東送”的核心送端區(qū)域，錦屏—蘇南、雅中—江西、白鶴灘—江蘇、白鶴灘—浙江4條特高壓直流線路的送端起點都在這里，豐沛的電能源源不斷從此地輸送到華東、華中地區(qū)。
“攀西電網(wǎng)地處全國清潔能源電源分布最密集、集中送出需求最大的基地，也是四川電網(wǎng)的核心組成部分，接入超5000萬千瓦清潔能源裝機，匯集4回特高壓直流線路，年清潔能源外送電量超1000億千瓦時。”國網(wǎng)四川省電力公司調(diào)度控制中心副主任周劍介紹。
在經(jīng)歷快速發(fā)展后，攀西電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)水電密集、輸電通道密集，水電機群耦合、交直流耦合，系統(tǒng)特性極其復(fù)雜，安全穩(wěn)定裕度日益收緊。在水電、風電、光伏發(fā)電持續(xù)發(fā)展的情況下，更好保障攀西電網(wǎng)持續(xù)穩(wěn)定運行、發(fā)揮樞紐節(jié)點作用，優(yōu)化改造是當務(wù)之急。然而，要在這里開展電網(wǎng)“外科手術(shù)”，并非易事。
攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程從設(shè)計之初就面臨著雙重考驗：既要破解每年雨雪季和低溫期長達5個月帶來的施工窗口期短的難題，又要在46回500千伏及以上線路交織的電網(wǎng)中實施“精密手術(shù)”——這是一場不能失敗的手術(shù)。
“如果把電網(wǎng)比喻成人的身體，攀西電網(wǎng)就像一顆接入了太多血管的心臟。任何一根血管的小毛病都可能導(dǎo)致心臟出大問題?！眹W(wǎng)四川電力建設(shè)部相關(guān)負責人李漾汛說。
攀西地區(qū)地勢險峻、山高谷深、地貌多樣、天氣多變。攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程90%以上的線路穿行于平均海拔2500米的高山大嶺，最高海拔超3300米，全線133千米為重冰區(qū)。國網(wǎng)四川電力建設(shè)公司業(yè)主項目經(jīng)理徐乾杰說，嚴苛的自然地理條件給施工設(shè)備、鐵塔地基穩(wěn)定性、人員作業(yè)和材料運輸都帶來巨大考驗。
隨著大型風、光、水電集群，特別是白鶴灘、錦屏梯級等多座巨型水電站接入電網(wǎng)，攀西地區(qū)輸電通道數(shù)量快速增長，攀西電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行對于四川乃至華東、華中地區(qū)的電力安全至關(guān)重要。500千伏線路、特高壓直流深度耦合，任何單一故障都可能引發(fā)連鎖反應(yīng)。
“攀西電網(wǎng)的變化不僅影響川內(nèi)的電力電量平衡，還涉及整個西南電網(wǎng)、華東電網(wǎng)的電力電量平衡。我們把攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程稱為‘不打麻藥的心臟手術(shù)’，既要讓改造工程能按期做好‘手術(shù)’，又要保障整個區(qū)域的供電平穩(wěn)，不能讓電網(wǎng)失去‘意識’?！毙烨苷f。
地理環(huán)境險、原有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、改造規(guī)模大，這一復(fù)雜的500千伏省級電網(wǎng)“心臟手術(shù)”，如何破題？
庖丁解牛：為電網(wǎng)“疏經(jīng)通絡(luò)”
面對重重困難，從電網(wǎng)架構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，到供電保障的調(diào)度，再到施工技術(shù)的升級，必須以創(chuàng)新開路。
公司將攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程列為“十四五”電網(wǎng)規(guī)劃重點項目。經(jīng)過30個月的多輪論證、多方案比選，相關(guān)部門周密審核制訂工程實施方案，確定了攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程的方案：將原本的電網(wǎng)建成為南北兩組互不干擾的輸電通道，實現(xiàn)4條特高壓直流及近區(qū)500千伏電網(wǎng)“兩兩分組”接入。這為清潔能源基地復(fù)雜電網(wǎng)提供了清晰的結(jié)構(gòu)性解決方案。
“就像庖丁解牛，整個工程分為5個階段，難度最大的第5階段又分為4個步驟。在現(xiàn)場，管控細化到最小作業(yè)單元，具體任務(wù)分解到每一天?！毙烨苷f，精細化、流程化的工程管理方式為大型復(fù)雜電網(wǎng)改造打好了“地基”。
攀西電網(wǎng)這場“心臟手術(shù)”難度空前，施工窗口期極其有限——工程要趕在每年用電不那么緊張的水電平枯期進行。怎樣在保證正常的電力供應(yīng)秩序的前提下，安全、高效地完成工程？
國家電力調(diào)度控制中心、西南電力調(diào)度控制中心、國網(wǎng)四川電力調(diào)度控制中心對檢修計劃深入分析、反復(fù)論證，創(chuàng)新形成攀西電網(wǎng)2至3年檢修庫，將工程分解至5個平枯期實施。各級調(diào)度精心安排電網(wǎng)運行方式，靈活調(diào)配綠電，強化運行監(jiān)控和安全把關(guān)。“我們推動調(diào)度全鏈條方式優(yōu)化，開展4個500/220千伏電磁環(huán)網(wǎng)適應(yīng)性分析35次，制定穩(wěn)定控制限額80余項，全力提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及清潔能源消納能力?！敝軇φf，精準科學的調(diào)度為攀西工程安全推進提供了支撐。
如果說為了保障工程順利實施采取的調(diào)度策略像解一道超高難度的“時空拼圖”題目，那么施工就是在極限條件下與時間的賽跑。
攀西電網(wǎng)已有的電力通道相互交織，牽一發(fā)而動全身。工程累計穿越特高壓線路、500千伏線路及鐵路、公路、航道等70次，每一次施工都是在密集交錯的網(wǎng)格中“穿針引線”。面對線下組塔這一難題，國網(wǎng)四川電力建設(shè)管理團隊引入三維建模預(yù)演技術(shù)：在線路施工中，4臺無人機對線路進行多角度航拍，通過“數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)處理-模型構(gòu)建”形成現(xiàn)場實景。
在線路跨越施工現(xiàn)場，項目方為高空作業(yè)人員研發(fā)了新的“護身利器”——一張由高分子復(fù)合材料編織的絕緣防護網(wǎng)。這種形似吊床的防護裝置懸浮于帶電線路與跨越線路之間，構(gòu)建起隔離層，徹底阻斷電流傳導(dǎo)路徑?！耙酝鶎?dǎo)線擺動幾厘米就可能引發(fā)事故，現(xiàn)在有了這道屏障，作業(yè)人員安全更有保障?！眹W(wǎng)四川電力建設(shè)公司建設(shè)管理二公司技術(shù)管理專責程然介紹。
攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程沿線多高山大嶺，建設(shè)者們通過一次次技術(shù)創(chuàng)新破解施工難題。項目方大力推行分體式機械旋挖、山地機械化組塔、智能可視化放線，山地機械化施工率突破60%，減少人力投入1100余人，提升作業(yè)效率40%；在重冰區(qū)，采用新型耐張塔設(shè)計提升鐵塔抗冰能力；操控搭載超聲波探傷儀的無人機每天飛行20余千米，實時監(jiān)測施工區(qū)域的設(shè)備狀態(tài)。
高比例山地機械化、智能施工技術(shù)、重冰區(qū)創(chuàng)新工法、極限“停電窗口期”的高效利用……從管理思維到施工技術(shù)，工程為惡劣環(huán)境下的高效建設(shè)提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑和管理經(jīng)驗。
“雙心臟”模式：電網(wǎng)更加安全和靈活
攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程推動四川電網(wǎng)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性升級，也為后續(xù)清潔能源電源的接入提供了支撐。這項歷時兩年半的“超級手術(shù)”最終完成，四川電網(wǎng)“外送更穩(wěn)、內(nèi)供更強、支撐更優(yōu)”，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，安全穩(wěn)定性進一步提升。
隨著工程全部完工，攀西電網(wǎng)形成南北兩個互不干擾、相對獨立的環(huán)網(wǎng)。錦屏—蘇南、白鶴灘—浙江特高壓直流成組，雅中—江西、白鶴灘—江蘇特高壓直流成組，分別與500千伏月城變電站和月城Ⅱ開關(guān)站相連，實現(xiàn)“直流分組、電源分群”，從“線性直供”向“多路徑互聯(lián)”，就像給這電網(wǎng)裝上了兩顆“心臟”。“雙心臟”使電網(wǎng)抵御極端故障的能力大幅提升，電網(wǎng)的運行方式也更加靈活。
周劍介紹，工程投運前，攀西地區(qū)作為一個整體通過8回500千伏交流線路與四川主網(wǎng)相連；現(xiàn)在則在新建兩回500千伏線路的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)攀西上、下環(huán)對外聯(lián)接方案“4+6”分組和“5+5”分組靈活切換，適應(yīng)不同運行需求。
攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程將攀西地區(qū)送四川主網(wǎng)能力提升至1000萬千瓦以上，對于構(gòu)建四川省內(nèi)“三送三受”、西南電網(wǎng)跨區(qū)“多進多出”的立體樞紐大電網(wǎng)意義重大。“攀西電網(wǎng)是典型的大水電、大直流集群送端電網(wǎng)，優(yōu)化改造工程顯著增強了四川及西南電網(wǎng)的內(nèi)部保供能力與支撐韌性，強化保障四川負荷中心的電力可靠供應(yīng)。”國網(wǎng)能源院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所主任工程師張鈞說。
電網(wǎng)的升級可以更好支撐攀西地區(qū)更大規(guī)模清潔能源開發(fā)、送出、消納及全川用電的持續(xù)快速增長，促進攀西地區(qū)能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢。
涼山州水、風、光資源豐富。“攀西電網(wǎng)優(yōu)化工程投運后，不僅能增強涼山電網(wǎng)對極端故障的抵御能力，還可以提升涼山電網(wǎng)的外送能力至近4900萬千瓦，在有力支撐涼山州清潔能源開發(fā)與消納的同時，持續(xù)助力涼山州經(jīng)濟社會發(fā)展?！睕錾街莅l(fā)展和改革委員會能源建設(shè)管理科科長冉永國說。
電網(wǎng)工程鏈條長、帶動力強的特點，也讓工程的價值在更廣的領(lǐng)域釋放。攀西清潔能源消納能力的提升，將帶動當?shù)禺a(chǎn)業(yè)升級；穩(wěn)定的電力供應(yīng)，將支持大數(shù)據(jù)中心、綠電制氫等產(chǎn)業(yè)落地。
產(chǎn)業(yè)鏈上的新能源企業(yè)感受非常明顯。四川鹽源華電新能源有限公司位于涼山州，建成了全省在運最大的風光一體化基地?！半S著攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程完成，電網(wǎng)輸送能力提升，我們的新能源外送將更加穩(wěn)定可靠。鹽源縣正加速瓏騰涼山州人工智能數(shù)據(jù)中心建設(shè)。該中心預(yù)計今年年內(nèi)投產(chǎn)，年用電量約16億千瓦時。依托‘西電西用、就地消納’模式，我們的綠電將直供數(shù)據(jù)中心，推動綠色電力向綠色算力轉(zhuǎn)化，為四川‘算電融合’發(fā)展注入新動能?！痹撈髽I(yè)總經(jīng)理張林渠表示。
攀西群山之間，電流奔涌而出。攀西電網(wǎng)優(yōu)化改造工程的每一項創(chuàng)新實踐都是我國工程實力的縮影，其意義超出一地一域的范圍，它所淬煉出的“攀西方案”，對后續(xù)大型清潔能源基地外送通道的規(guī)劃建設(shè)具有借鑒意義。
