中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“一次、二次設(shè)備運(yùn)行正常，輔助設(shè)備運(yùn)行正常，當(dāng)前功率80萬(wàn)千瓦?！?月19日，江蘇揚(yáng)州至鎮(zhèn)江±200千伏直流輸電工程一期工程少游換流站主控室內(nèi)，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司超高壓分公司運(yùn)維人員劉嘉瑋查看監(jiān)控后臺(tái)，確認(rèn)該站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)正常。
少游換流站位于揚(yáng)州，是揚(yáng)鎮(zhèn)直流一期工程的送端站。工程已安全運(yùn)行400多天，將蘇北、蘇中地區(qū)豐富的新能源電力送往長(zhǎng)江南岸，支撐新能源在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置。
在江蘇省內(nèi)，電網(wǎng)負(fù)荷和電源總體呈逆向分布。風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源電源集中在長(zhǎng)江以北地區(qū)，而用電需求集中在長(zhǎng)江以南地區(qū)。長(zhǎng)江以北地區(qū)的富余電能送往長(zhǎng)江以南地區(qū)主要依靠省內(nèi)的6條過(guò)江輸電通道。進(jìn)入“十四五”，蘇北、蘇中地區(qū)新能源發(fā)展更加迅猛，亟須提升跨江輸電能力。
然而，受到已有機(jī)場(chǎng)、公鐵大橋及長(zhǎng)江通航等環(huán)境的限制，長(zhǎng)江兩岸不能新建跨江輸電通道?！伴L(zhǎng)江沿岸生態(tài)保護(hù)要求的進(jìn)一步提升也使新增跨江輸電通道更困難。在過(guò)江資源有限的情況下，我們必須充分利用已有的基礎(chǔ)設(shè)施?！眹?guó)網(wǎng)江蘇電力建設(shè)部計(jì)劃管理處副處長(zhǎng)顧明清說(shuō)。
經(jīng)過(guò)深入研究和實(shí)地考察，國(guó)網(wǎng)江蘇電力將目光放在了五峰山220千伏跨越長(zhǎng)江輸電線路上。這條線路按220千伏設(shè)計(jì)，此前按110千伏降壓運(yùn)行，輸電效率不高，電力流向也與“北電南送”整體格局不協(xié)調(diào)。該公司將其定為改造對(duì)象。
輸電通道確定了，國(guó)網(wǎng)江蘇電力又面臨如何改造的問(wèn)題：如果采用傳統(tǒng)的交流輸電技術(shù)升級(jí)原有交流線路，一方面，受短路電流控制、電磁環(huán)網(wǎng)等因素影響，不論是升壓至220千伏或500千伏，整體輸電能力提升有限，且工程實(shí)施難度大、代價(jià)大；另一方面，交流線路的電力潮流調(diào)控困難，電力交換能力可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期，也無(wú)法適應(yīng)新能源出力的波動(dòng)特性。
與交流輸電技術(shù)相比，直流輸電技術(shù)具有功率密度大、調(diào)節(jié)快速靈活、不增加被聯(lián)電網(wǎng)的短路容量等特點(diǎn)，更能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)緊密型受端電網(wǎng)對(duì)于輸電能力提升、促進(jìn)新能源電量消納的雙重需求。在我國(guó)，直流輸電技術(shù)此前主要應(yīng)用于大范圍跨區(qū)直流輸電和區(qū)域互聯(lián)場(chǎng)景。2022年，在可行性研究中，國(guó)網(wǎng)江蘇電力從解決自身省級(jí)電網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題出發(fā)，創(chuàng)新提出了打造省級(jí)交直流混聯(lián)電網(wǎng)的規(guī)劃，即在不改變交流電網(wǎng)格局的基礎(chǔ)上，在交流系統(tǒng)中嵌入直流系統(tǒng)，提升區(qū)域內(nèi)交流電網(wǎng)的輸電能力和運(yùn)行靈活性——對(duì)五峰山跨越長(zhǎng)江輸電線路實(shí)施“交改直”的方案就此確定。
在規(guī)劃階段，國(guó)網(wǎng)江蘇電力攻克了諸多技術(shù)難題：綜合考慮工程輸電距離，精細(xì)化評(píng)估直流線路及換流站的故障概率等技術(shù)指標(biāo)，提出對(duì)稱(chēng)單極主接線方式，實(shí)現(xiàn)占地面積減少20%以上，規(guī)避了江蘇地區(qū)接地極選址難題；創(chuàng)新提出大跨越雙回交流線路改造為三回直流線路的工程技術(shù)方案，將輸電容量由原來(lái)的約50萬(wàn)千瓦增加至120萬(wàn)千瓦；自主研發(fā)±200千伏換流變壓器等9項(xiàng)創(chuàng)新成果，為國(guó)內(nèi)乃至世界“交改直”輸電工程施工提供了成套方案。
2023年9月，五峰山跨越長(zhǎng)江輸電線路改造順利完成，與新建線路的方案相比，周期少用5至6個(gè)月，總投資減少近6000萬(wàn)元。
“交直流混聯(lián)電網(wǎng)的建設(shè)既能利用直流輸電的優(yōu)勢(shì)高效配置電力資源，又能通過(guò)交流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同電壓等級(jí)的傳輸和分配?！敝袊?guó)工程院院士沈國(guó)榮表示。
目前，揚(yáng)鎮(zhèn)直流一期工程的直流系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間已達(dá)毫秒級(jí)，可根據(jù)新能源出力波動(dòng)自主靈活安排運(yùn)行方式：當(dāng)新能源大發(fā)時(shí)，運(yùn)行功率為108萬(wàn)千瓦至120萬(wàn)千瓦；新能源出力較小時(shí)，運(yùn)行功率為60萬(wàn)千瓦至72萬(wàn)千瓦。根據(jù)負(fù)荷情況靈活調(diào)整運(yùn)行功率凸顯了揚(yáng)鎮(zhèn)直流在優(yōu)化配置電力資源方面的作用。
“系統(tǒng)監(jiān)測(cè)顯示，目前長(zhǎng)江以北地區(qū)光伏發(fā)電出力快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2小時(shí)內(nèi)將出現(xiàn)局部新能源電量消納受限風(fēng)險(xiǎn)，建議立即調(diào)整揚(yáng)鎮(zhèn)直流功率，提升江北地區(qū)新能源電量外送能力?！?月21日8時(shí)5分，國(guó)網(wǎng)江蘇電力調(diào)度控制中心調(diào)度員崔占飛面前的智能終端發(fā)出預(yù)警。他迅速調(diào)整揚(yáng)鎮(zhèn)直流運(yùn)行策略，上調(diào)運(yùn)行功率，確保江北地區(qū)富余新能源電量及時(shí)消納。
在揚(yáng)鎮(zhèn)直流一期工程投運(yùn)一周年總結(jié)會(huì)上，參會(huì)代表、英國(guó)伯明翰大學(xué)電力系統(tǒng)首席教授張小平肯定了工程建設(shè)成果：“這項(xiàng)工程從規(guī)劃設(shè)計(jì)到落地實(shí)施充分展現(xiàn)了中國(guó)直流輸電技術(shù)的硬實(shí)力。更重要的是，工程通過(guò)現(xiàn)有電力流布局技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域能源高效配置?！?
一年多來(lái)，揚(yáng)鎮(zhèn)直流一期工程的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益均十分顯著。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該工程投運(yùn)以來(lái)累計(jì)輸送電量62億千瓦時(shí)，能量可用率96.63%，年利用小時(shí)數(shù)5167小時(shí)，90%以上功率運(yùn)行小時(shí)數(shù)達(dá)2186小時(shí)；在輸送總電量中，新能源電量達(dá)22億千瓦時(shí)，相當(dāng)于年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約60萬(wàn)噸，減排二氧化碳160萬(wàn)噸。
