【電纜網(wǎng)訊】5月25日，粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程正式投產(chǎn)。工程應(yīng)用世界先進(jìn)的柔性直流技術(shù)，將粵港澳大灣區(qū)原本連成一片的大電網(wǎng)分解為多個不同步的小區(qū)域電網(wǎng)，既能分區(qū)運行、又能相互支援，不僅可以防止一旦發(fā)生事故“火燒連營”，造成電網(wǎng)大面積停電，還能更大規(guī)模吸收利用風(fēng)光等清潔能源。

抓項目就是抓發(fā)展，謀項目就是謀未來。以粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程為代表的廣東目標(biāo)網(wǎng)架工程建成后，將從根本上化解廣東電網(wǎng)短路電流超標(biāo)、多直流落點風(fēng)險、大面積停電等可能發(fā)生的極端情況，顯著提升廣東電網(wǎng)電力供應(yīng)和配置能力。預(yù)計2022年將支撐西電東送電量不低于1883億千瓦時，廣東省東西部電力交換能力由410萬千瓦提升至1000萬千瓦。

“這是一項在國際上具有領(lǐng)先水平的電網(wǎng)工程。在世界上第一次針對電網(wǎng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理分區(qū)、柔性互聯(lián)，大幅提高了粵港澳大灣區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。”中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏表示。

電網(wǎng)安全的“穩(wěn)定器”

粵港澳大灣區(qū)的供電能力將提升80%

粵港澳大灣區(qū)是華南電力負(fù)荷最為集中的區(qū)域，珠三角地區(qū)負(fù)荷占廣東全省負(fù)荷的77%。

廣東正規(guī)?；_發(fā)海上風(fēng)電，推動項目集中連片開發(fā)利用，打造粵東、粵西千萬千瓦級海上風(fēng)電基地，支撐可再生能源快速發(fā)展。新能源大規(guī)模并網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、電動汽車、儲能等交互式能源設(shè)施的廣泛接入，將從發(fā)輸配用各個環(huán)節(jié)深刻影響電力系統(tǒng)運行。同時，建設(shè)連接不同區(qū)域電網(wǎng)的柔性直流背靠背工程，為廣東電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供重要支撐。

粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程主要分為兩個部分：一是廣州工程，連接珠西北區(qū)域電網(wǎng)、珠東北區(qū)域電網(wǎng)；二是東莞工程，連接珠西南區(qū)域電網(wǎng)、珠東南區(qū)域電網(wǎng)。

工程建成后，在大灣區(qū)內(nèi)部，原本連成一片的大電網(wǎng)將分解為多個不同步的小區(qū)域電網(wǎng)，彼此之間有“防火墻”避免“火燒連營”：一個小區(qū)域出現(xiàn)故障，可以快速隔離，將停電控制在小區(qū)域。在大灣區(qū)外部，還將在粵東、粵西之間建設(shè)柔性直流背靠背工程，實現(xiàn)廣東東西互聯(lián)，再將大灣區(qū)電網(wǎng)、粵東、粵西分割成三個彼此聯(lián)通、但互不影響的區(qū)域電網(wǎng)。

“就是把交流電力系統(tǒng)通過直流實現(xiàn)相互獨立聯(lián)網(wǎng)，就像‘背靠背’的兩個人平時‘彼此支援’，遇到無法排除的故障‘隨時放手’，避免大面積停電。”廣東電網(wǎng)公司基建部總經(jīng)理龐鵬表示，據(jù)測算，以粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程為標(biāo)志的系列工程全部投產(chǎn)后，粵港澳大灣區(qū)的供電能力將提升80%。

中國制造的“競技場”

IGBT器件國產(chǎn)化比例大幅提升至50%

該工程實現(xiàn)了一系列技術(shù)突破與創(chuàng)新，也應(yīng)用了各種新式設(shè)備。

“粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程涉及行業(yè)上下游企業(yè)近200家，僅電網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域，工程建設(shè)就將帶動上下游供應(yīng)鏈約80億元。”廣東電網(wǎng)公司基建部項目管理科經(jīng)理王流火介紹。

值得一提的是，該工程首次實現(xiàn)工程應(yīng)用絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)器件國產(chǎn)化比例大幅提升至50%，徹底解決以往工程中IGBT進(jìn)口依賴的難題。IGBT是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，被譽(yù)為電力電子裝置的CPU。

南方電網(wǎng)公司的技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊在國內(nèi)首次研制出了全國產(chǎn)柔性直流換流閥閥段，實現(xiàn)了柔性直流換流閥核心組件包括IGBT、電容器、IG-BT驅(qū)動板、二次板卡芯片的完全自主可控，并在該工程實現(xiàn)首次試用。

該產(chǎn)品的成功研制及創(chuàng)新應(yīng)用，解決了柔性直流換流閥關(guān)鍵元器件、零部件依賴進(jìn)口的“卡脖子”難題，實現(xiàn)“0到1”的突破，推動柔性直流技術(shù)自主可控的跨越式發(fā)展，提高了我國電工裝備制造業(yè)的核心競爭力。

綠色技術(shù)的“試驗場”

打造生態(tài)環(huán)保智能的換流站

廣州工程位于廣州市增城區(qū)，毗鄰居民小區(qū)，工程建設(shè)中首次采用柔直變壓器水冷卻、戶內(nèi)布置的設(shè)計方案，降低能耗，實現(xiàn)了全站噪聲小于48.5分貝。“一臺柔直變壓器的體積相當(dāng)于三輛大卡車，我們運行的有12臺，發(fā)出的聲音僅相當(dāng)于兩人正常交談的音量，與空調(diào)開機(jī)時的聲音相當(dāng)。”廣州工程項目經(jīng)理朱博介紹，工程建筑主體外觀由廣州白云機(jī)場設(shè)計師陳雄設(shè)計，與周邊環(huán)境自然融為一體。

東莞工程則實現(xiàn)了世界上容量最大的柔性直流輸電用變壓器“損耗低、能效高”。據(jù)了解，整個工程單臺柔直變壓器容量達(dá)到575兆伏安，東莞工程設(shè)備的負(fù)載損耗小于760千瓦，滿載損耗1.55‰，達(dá)到等效容量的一級能效水平。“整個工程12臺變壓器，一年可節(jié)省3000萬度電，相當(dāng)于每年減少3萬噸二氧化碳排放量，為實現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。”東莞工程項目經(jīng)理吳軻介紹。

相比廣州工程，東莞工程在降噪方面采用的方法也有一些創(chuàng)新。“除了通過增加圍墻上隔聲屏障，我們還給12臺柔直變壓器都裝上了隔聲降噪裝置。”吳軻說。

粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程在數(shù)字化方面也做了一些有益探索。基建過程中打造了國內(nèi)首個貫穿全生命周期的三維場景智能運維換流站，系統(tǒng)將融合基建關(guān)鍵數(shù)據(jù)及換流站站端實時運維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)三維空間場景的智能操作、智能巡視、智能安全、智能檢修等應(yīng)用。

這一系列的創(chuàng)新，都將把粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程打造成生態(tài)環(huán)保智能的換流站。