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盘点2011年智能电网、特高压等建设亮点纷呈

编辑:杭州鼎升电力自动化有限公司  字号:
摘要:盘点2011年智能电网、特高压等建设亮点纷呈
站在“十二五”开局之年回望2011年,我国电网建设可以称得上气势恢宏、热点不断。一批世界瞩目的电网工程不断开工、建成、运行,巨额投资让我国电网更加坚强可靠,自主创新使得我国电网建设面貌一新。

其中,“电力天路”青藏直流联网建成试运行,标志我国内地电网全面互联;电网设备、技术等对外合作不断深化,国家电网不仅成功收购并接管运营巴西7家输电特许权公司,还与美国电力公司签署协议共同推进特高压、智能电网和新能源建设;在特高压长距离输电领域,中国已经成为世界的领跑者;在坚强智能电网方面,智能变电站、电动汽车充换电网络建设不断深入,将成为世界标准的制定者;在未来物联网建设方面,我国电网已率先起步……不论是规划布局、投资规模,还是科技创新水平,我国电网携其巨大体量逐步实现弯道超车,逐步在世界占据领先地位。

架电力天路

12月9日,连接青海和西藏的一条能源大动脉——青藏电网联网工程建成试运行,结束了西藏电网长期孤网运行的历史,标志着我国内地电网全面互联,实现了北京国家电力调度中心对西藏电力的直接调度,为从根本上解决西藏城乡居民生活和工农业生产用电问题打下基础。而且,解决了青海海西电网结构薄弱、供电不足等问题,满足柴达木循环经济试验区快速增长的用电需求。

青藏直流联网工程是世界上海拔最高、高寒地区建设规模最大、施工难题最多的输变电工程,主体工程连接青海格尔木和西藏拉萨,全长1038公里。除直流输电线路和两座±400千伏换流站外,还配套建设了西宁—日月山—海西—格尔木750千伏输变电工程、藏中220千伏电网工程。

点评:

青藏联网工程挑战沿线海拔最高、施工冻土区最长“两个世界之最”,需要攻克“高原生理健康保障困难、高原生态环境极其脆弱、高原高寒地区冻土基础施工困难、高海拔过电压与绝缘配合及设备研制难度大等四大工程难题。同时,通过青藏联网工程将西藏电网与西北(青海)电网互联,能够在枯水季节外调电力支援西藏,在丰水季节将富余电力外送,彻底优化西藏电力供应结构,从根本上解决西藏缺电问题。据有关部门测算,青藏联网工程开通后,预计“十二五”期间将向西藏送电约40亿千瓦时,可节约标准煤136万吨,减少二氧化碳排放355万吨。

两大电网确定“十二五”发展目标

1月9日闭幕的国家电网公司2011年工作会议透露,“十二五”期间,国家电网公司规划建设联接大型能源基地与主要负荷中心的“三纵三横”特高压骨干网架和13项直流输电工程(其中特高压直流10项),形成大规模“西电东送”、“北电南送”的能源配置格局。到2015年,国家电网公司110千伏及以上线路长度超过100万公里、变电容量超过40亿千伏安,年均分别增长8.4%和12.5%;售电量达到3.8万亿千瓦时,比2010年增长42%;国家电网公司跨区资源配置能力达到2.5亿千瓦……

1月19日,南方电网公司2011年工作会议明确,南方电网公司“十二五”期间的重点任务是突出保证安全可靠供电,提高对大电网的驾驭能力。为此在接下来的五年里,南方电网公司将进一步加大电网发展投入,其中固定资产投资将超过5000亿元。南方电网公司“十二五”期间将新增西电东送1730万千瓦,2015年西电东送总规模将达到4300万千瓦。此外,南方电网公司还表示,支持清洁能源和新能源发展,加快解决新能源、可再生能源、分布式综合供能系统有效接入电网问题……

点评:

输电已被认为是继公路、铁路、水路、航空和管道运输之后的“第六种运输方式”,将对建设现代能源输送通道带来强劲活力,对构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系具有重要作用。对此,我国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要明确指出:“适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求,加快现代电网体系建设,进一步扩大西电东送规模,完善区域主干电网,发展特高压等大容量、高效率、远距离先进输电技术,依托信息、控制和储能等先进技术,推进智能电网建设,切实加强城乡电网建设与改造,增强电网优化配置电力能力和供电可靠性。”

亚洲首条柔性直流输电工程运行

7月25日,亚洲首条柔性直流输电示范工程——上海南汇风电场柔性直流输电工程投入正式运行。该工程联结上海南汇风电场与书柔换流站,输送容量20兆瓦,直流电压等级±30千伏,输送距离8.6公里,是我国首条拥有完全自主知识产权、具有世界一流水平的柔性直流输电线路,也是我国在大功率电力电子领域取得的又一重大创新成果,标志着国家电网公司成为继ABB、西门子之后全球第三家掌握柔性直流输电技术的公司。

柔性直流输电是当前国际公认的风电场等可再生能源并网最佳技术解决方案,采用基于电压源换流器的新一代直流输电技术,可以独立地控制输出电压相位和幅值,从而快速、灵活地调节输出有功和无功功率,具有运行方式灵活、可控性强、适用场合多、占地面积小、环保性好等突出优势,具备优异的风电场并网性能和较强的抗干扰能力,能有效改善低电压穿越能力,满足并网系统对暂态性能的要求,在新能源并网、孤岛和城市配网供电领域具有广阔的应用前景。我国风能、太阳能资源开发集中度高,且远离负荷中心,柔性直流输电技术以其显著的技术特点和优势,在我国新能源并网领域具有广阔的应用前景。

点评:

柔性直流输电示范工程成功投运,标志着国家电网公司已占领了大功率电力电子领域的技术制高点,为我国风电场的大规模、集中式开发奠定了坚实的技术基础,对于推动我国能源领域向绿色环保方向发展具有积极意义。国家电网公司将以上海柔性直流输电重大科技示范工程的成功投运为新起点,不断总结经验,全力推进柔性直流关键技术深化研究和成果应用,力争在更高电压等级、更大输送容量、更高技术水平上取得新的突破,努力实现从技术追赶到技术引领的跨越,并在未来国际竞争中把握发展的先机和主动权。

“十二五”农网改造聚焦产权问题

5月16日,国务院办公厅转发的国家发改委《关于实施新一轮农村电网改造升级工程的意见》《意见》指出,“十二五”期间,全国农村电网将普遍得到改造,农村居民生活用电得到较好保障,农业生产用电问题基本解决,县级供电企业“代管体制”全面取消,城乡用电同网同价目标全面实现,基本建成安全可靠、节能环保、技术先进、管理规范的新型农村电网。

《意见》明确指出,“十二五”期间,要深化农村电力体制改革,全面取消县级电网企业“代管体制”,按照建立现代企业制度要求和公平自愿原则,通过无偿划转、股份制改造等多种形式,建立有利于促进农村电力健康发展的体制机制。地方管理的电网企业也要深化改革,鼓励与大电网企业通过各种形式的合作或融合,提高供电能力和服务水平。

点评:

农村电网改造的难点在于现有的农电管理机制造成农网产权不清,因此,“十二五”期间深化农村电力体制改革中的首要问题是产权归属问题,使用权、所有权、经营权的划分必须按照现代企业管理机制加以解决,推动农村电力公司的规范化、市场化改造,逐步改变管理机制僵化的问题。随着代管体制的破除,电网公司将在农网改造中成为投资主体。当然,改革中仍会遇到一些问题,比如电网公司和县政府之间的利益划分等,但是改革的趋势已经不可避免,新一轮的农网改造对农村经济发展的推动作用将会逐步显现出来。

淮南—上海特高压获核准特高压项目建设提速

9月28日,国家电网公司副总经理舒印彪称,规划建设的淮南—上海特高压交流输电线路已获得国家发改委核准,这意味着停滞了近2年之久的特高压交流审批工作破冰,特高压交流输电工程开始加快发展步伐。

《关于印发皖电东送淮南—上海输变电工程补充可行研究报告评审意见的通知》中明确,淮南—上海输变电工程途经安徽、浙江和上海,新建淮南、皖南、浙北、沪西四座变电站(开关站),新建1000千伏线路2×656公里,静态总投资204亿元。工程建成后,两淮煤电基地可新增外送电能力790万千瓦左右。据介绍,无论是线路长度、投资还是输电容量,淮南—上海的特高压交流项目比晋东南—荆门示范工程规模都要大一倍以上。

此前,5月24日,国家能源局在“疆电外送”专题会议上明确提出,同意新疆开展哈密—郑州±800千伏特高压直流外送工程前期工作。同时,国家能源局向国家电网公司发函,同意溪洛渡左岸—浙西±800千伏特高压直流输电工程开展前期工作。此外,锡盟—南京1000千伏特高压交流输变电工程前期工作也取得重要进展。

点评:

随着国家对煤炭产量进行控制、煤炭对运输造成的压力越来越大,以及日本福岛核事故对我国核电发展产生的深远影响,我国东中部地区缺煤、缺电现象将长期存在。在这种情况下,过度依赖输煤的能源配置方式和就地平衡的电力发展方式,已难以适应能源发展方式转变和经济社会发展的要求。因此,支持特高压输电技术的发展和应用,加快跨区跨省电网建设,充分发挥电网在配置能源资源中的作用无疑是缓解“电荒”的重要手段之一。

世界最大电动公交充电站薛家岛投运

7月11日,世界上功能最全、规模最大、服务能力最强的电动公交车充换电站——青岛薛家岛电动汽车智能充换储放一体化示范电站投入运行。电站主要为途经胶州湾隧道的公交线路和黄岛区部分公交线路,约280辆电动公交车提供充换电服务。整个电站由位于薛家岛公交枢纽站内的公交车充换电站以及相邻的北庄变电、集中充电站,电池配送站三部分组成。

在充电方面,公交车充换电站可同时为120辆公交车电池充电,集中充电站可同时为360辆乘用车电池充电。公交车每次更换电池组时间为6—8分钟,每天可更换540车次,可满足280辆公交车充换电需求,占黄岛区公交车总量的50%以上。在配送功能上,集中充电站配置电池1440组,可满足黄岛区10个配送站的电池需求。

薛家岛电站的另一大亮点是电站具备电力的储放功能。据介绍,目前建设的集中充电站实现了55968千瓦时的电能储存,最大放电功率7020千瓦。可以在地方电网电力充裕时利用电池存贮电能,在用电高峰和紧急情况下反过来可以向电网释放电量,峰谷调节负荷最大可达10520千瓦。

点评:

薛家岛充换电站模式或许将成为我国纯电动汽车发展最有效模式。如果该模式大规模推广,可以在西部北部不具备建设抽水蓄能电站的地区实现与抽水蓄能电站相同的削峰填谷的功能,对于电网将来大规模吸纳风电、太阳能等新能源入网,保持电网的平稳稳定运行意义重大。

中俄直流背靠背联网进入调试投运阶段

10月10日,中俄能源电力合作项目——中俄直流背靠背联网工程进入调试投运阶段。这是目前规划建设的中国从境外购电电压等级最高、容量最大的输变电工程,将架起中俄两国能源互惠合作的桥梁。中俄开展电力合作,尤其是中俄直流背靠背联网输电工程的建设,提高了中国东北特别是黑龙江地区电网输送能力,为中国从俄罗斯远东大规模购电解决了电力输送问题。

中俄直流背靠背联网工程的另一大亮点在于设备国产化。据了解,500千伏中俄直流联网黑河背靠背换流站容量750兆瓦,安装6+1台换流变压器。在换流站工程中,国内直流输电技术国产化的成果得到了充分应用,成套设计、工程设计、设备制造和现场施工调试均实现全部自主实施。国家发改委副主任、国家能源局局长刘铁男在视察500千伏黑河换流站工程建设情况时这样评价:“主设备国产化率达100%,同时在中俄500千伏交流线路上全部采用国产线路保护产品,这也为国产设备进入俄罗斯市场奠定了基础。”

点评:

中俄作为邻国,又是世界能源消费大国和生产大国,因此,能源合作在双方关系中有着举足轻重的作用。中俄直流背靠背联网工程丰富了中俄能源合作内涵,积累了合作经验。同时,中俄能源合作更像一个杠杆,撬起的是中俄合作的新天地。中俄直流背靠背联网工程在提高俄远东地区能源利用率,推动黑龙江省建成并加强与特高压相协调的“西电东送,北电南送”的东北网架,扩大中俄两国间能源项目合作,加强中俄两国优势互补的同时,也将极大促进中俄边贸及地方经济发展。

世界首个±660千伏直流输电工程投运

2月28日,400万千瓦来自宁夏东部的清洁电能,通过1300多公里长的宁东直流输电线路输入山东电网,标志着国家电网公司又一项重要的跨区电网直流输电工程——宁东—山东±660千伏直流输电工程全部建成投运。宁东直流输电工程是世界上第一个±660千伏电压等级直流输电工程,是国家“西电东送”的重点电网建设项目、山东省实施“外电入鲁”战略的标志性工程,是西北电网向华北电网送电的重要通道。

宁东直流输电工程的建成投运,实现了将西北地区黄河上游的水电和宁东的火电打捆直送山东的梦想,输送电量相当于在山东新建7台60万千瓦机组。随着宁东直流输电工程全部建成投运,将更好地发挥电网配置能源资源的网络功能,实现能源资源优化配置,促进科学合理的能源综合运输体系的建立,缓解煤炭运输压力,节约燃煤,减少二氧化碳等温室气体排放。

点评:

宁东直流输电工程是我国新电压等级自主化水平最高的直流输电工程。工程的建成投运,丰富和完善了我国直流输电电压标准序列,填补了±660千伏等级直流输电空白,取得了丰硕的技术创新成果,成功解决了±660千伏电压等级过电压与绝缘配合、电磁环境与外绝缘、直流系统成套设计、阀厅设计和不同技术路线融合等技术难题,首次独立实现了新电压等级直流系统的自主设计、主设备自主研发、自主成套、自主建设和自主调试运行,极大提高了民族装备制造业自主创新能力和核心竞争力。

国网首批农网智能化试点工程验收

经过两年辛勤耕耘,国家电网公司农网智能化建设喜获丰收。10月25日,浙江鄞州农网智能化试点工程通过国家电网公司专家组验收,至此,农网营配调管理模式优化首批3个试点项目全部验收过关。

该项目于2010年1月启动,总投资8000多万元,紧密围绕坚强智能电网发展总体目标,立足农村供电特点,研究解决农网智能化建设中的基础性关键技术问题,组织开展农村智能配电网试点,为大规模推进农网智能化建设提供理论和实践依据。经过两年建设,智能配电台区设备、中低压电网统一数据采集与集中监控平台、无线蜂窝通信网络等关键成果相继问世,一些有代表性的建设模式初步形成。

今年,国家电网公司进一步扩大农网营配调管理模式优化建设范围,将山东高密和蓬莱、安徽肥西、河南荥阳和孟津、辽宁沈北新区列为2011年试点,并于3月全面启动项目建设。据了解,第二批试点工程预计于2012年年底建成。今后,国家电网公司将拓宽智能配电台区、农网配电自动化等关键技术的覆盖面,结合国家电网公司发展方式转变,进一步加强重点技术、设备和管理模式研究,突出抓好县域电力通信网建设,逐步建立农网智能化系列标准。

点评:

智能电网最终将覆盖到我国的广大农村地区,新一轮的农网改造升级应配合今后的智能电网建设,作出一些前瞻性的规划和设计。农网智能化试点项目在提高农村电网供电能力、供电可靠性与电能质量,降低中低压电网电能损耗,优化资源配置,降低管理成本等方面取得了良好的经济和社会效益,为探索不同地区农网智能化建设模式提供了实践经验,为进一步扩大农网智能化建设范围奠定了良好的基础,将引导农村走低碳、绿色发展之路。

世界最高电压等级智能变电站投运

3月1日,位于陕西省延安市洛川县的国家电网陕西750千伏延安智能变电站投入运行。据了解,这是目前世界电压等级最高的智能变电站。延安变电站正式投运,标志着国家电网公司智能变电站试点工程取得突破性进展。

750千伏延安智能变电站采用先进、可靠、集成的智能设备,综合运用智能传感、网络通信、实时监测等技术,采集全景数据、应用高级功能,从主系统到辅助系统全面实现变电站测量数字化、控制网络化、状态可视化、操作程序化、检修状态化,具备无人值班功能。

延安变电站综合技术含量高,实现了多项历史性突破。其智能站超高压电子式互感器、断路器和变压器等智能设备为世界首台首套;设置统一状态监测平台,实现了超高压智能变电站大规模、多参量在线监测后台系统整合和远程应用。该站首次采用利于节能的750千伏变压器智能通风系统,首次在750千伏变电站采用交直流一体化电源,首次在超高压变电站全面应用基于DL860标准的保护、计量及测控装置。

点评:

从北川110千伏智能变电站到220千伏西泾智能变电站,从500千伏兰溪变电站到世界最高电压等级的智能变电站——750千伏延安变电站,再到国内首座以“镜像”方式布局的500千伏智能变电站——500千伏常熟南变电站投运,我国智能变电站试点工程不断取得新进展,已经成为引领世界变电站技术发展的中坚力量。同时,国家电网公司还制定了15项智能变电站标准,形成了世界首个智能变电站系列技术标准。申请专利126项,整体技术水平国际领先。

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