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描绘特高压直流电网美丽“经纬线”

作者:中国储能网新闻中心 来源:人民网 发布时间:2020-10-02 浏览:0次

9月下旬,在四川凉山州雅砻江河谷,在青海龙羊峡湖畔,在陕北黄土高原,在赣中山丘田野……正在建的青海-河南、雅中-江西、陕北-湖北±800千伏特高压直流三项工程,均由国网直流公司建设管理,其中四个换流站由该公司直接建管,两个换流站和整体线路工程由其负责技术支撑。

作为特高压直流工程专业化管理公司和国家电网公司运营保障单位,国网直流公司拥有近24年的直流工程建设管理实践和10余年的特高压直流输电工程建设管理经验,累计参与建设管理国家电网公司直流工程共计28项。

“在建设中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标引领下,公司积极抓住电网向能源互联网升级推动特高压进入数字时代的历史机遇。依托现场建设管理、物资监造管理和技术支撑核心业务,聚焦建设新时代特高压样板工程目标,专注核心施工技术攻关和工艺创新领域发力,以先进工程管理制度创新引领工程建设标准提升,在奋力推进国家电网公司战略实施中干出精彩。”该公司党委书记、董事长丁永福介绍道。

全面提升工程建设管理能力,安全、优质、合规、高效实施工程建设

9月17日,由该公司建设的准东-皖南±1100千伏特高压直流输电工程送(受)端换流站安全运行满一年,它是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远、技术水平最先进的特高压直流工程。工程累计外送507.23亿千瓦时,在我国大范围资源优化配置、节能减排中扮演的角色越来越重要。

走进戈壁滩中的昌吉±1100换流站,发现了它创新设计的过人之处。换流站两极低端阀厅位于换流区中间,高端阀厅位于南北两侧,形成了高、低端阀厅“面对面”、低端阀厅“背靠背”的布置格局。高低端阀厅内部分别安装1100 千伏和550千伏的晶闸管换流阀。这样的布局不仅紧凑合理,而且安全可靠。四座阀外冷空冷器采用了“空冷 水冷”设计方案,布置上有效地利用了主辅控制楼与阀厅之间的场地,节约了空间。户内直流场采用了简化直流滤波器、交流滤波器大组采用了改进“田”字型布置……处处体现着创新和环保。

“虽然是在空旷的戈壁滩上建造世界最大的换流站,但是我们绝不轻易浪费一丝空间,浪费一米材料!”该公司换流站管理部主任白光亚说,“工程开工前我们通过一系列技术创新和设计优化,擘画大格局,精雕小细节,经历了无数的仿真论证、设计优化,终于克服了重重困难,交出了一份满意的答卷!”

在每一项直流工程建管中,该公司积极抓好设计阶段创优策划和施工阶段工艺控制,深化标准工艺示范引领作用,大力落实装配式技术应用、电气设备工厂化安装、无尘化作业,落实换流变、换流阀、GIS等主设备关键环节现场安装工艺、环境管控要求,运用新工艺、新材料、新发明、新创造和新成果,着力打造安全可靠、经济高效、绿色低碳工程。

在雅中±800千伏换流站现场,业主项目部将互联网和大数据方法引入工程现场管控中,深化“智慧工地”系统完善与应用,扩展了人脸识别、展示终端、环境监测、VR全景支座服务、车辆违章抓拍等16项功能,利用“云、大、物、移、智”技术对工程人、机、料、法、环进行实时可视化管理。

9月27日,在该工程现场电气B包施工项目部GIS安装厂房区域,项目部利用物料二维码智能管控现场所有工器具,安装施工人员通过移动APP的扫描功能查看工器具信息,并可对有问题的工器具线上填报问题信息。施工项目部还利用BIM技术对安装方案进行模拟场景验证,通过GIS结构BIM模型数据,对安装操作空间进行精确校核。技术人员利用BIM三维演示功能直接向安装人员进行交底,直观地展示工艺细节、设备参数等信息。

“13个月!这是工程开工到双极低端投运的真正有效施工期。”9月26日,在双极高端紧张建设的海南±800千伏换流站现场,提及低端投运前的难忘施工经历,业主项目副经理王茂忠坦言,“这一仗打的艰苦而又充实。”

高原特高压直流工程建设无参考借鉴考验、主要设备性能能否通过高海拔地区运行考验、厂家设备收资滞后带来设计图纸供给延误、疫情对建设工期的压缩……海南换流站建设后,一系列重大考验而至。他们通过开展工程建设关键性技术研究及应用,加大工程施工组织研究策划,对关键路径建构筑物的设计技术方案及施工技术方案等关键因素进行对比研究,形成提升工程建设效率的关键技术“路径图”和建设攻坚“作战书”。“经整体优化后,阀厅、综合楼、主(辅)控楼建筑结构施工和交流场、直流场、GIS安装等电气设备安装时间克服了其它因素带来的影响,经受住了工程节点总要求的考验。” 王茂忠介绍说。

大力提升科技创新能力,以创新引领型工程建设在专业领域树立标杆

今年6月29日,采用我国原创并领先世界的柔性直流电网新技术,创造了多项世界第一的张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程竣工投产。国网直流公司负责丰宁、北京两个换流站建设管理,为工程投运做出了积极贡献。

该公司重点科技项目“柔直工程关键设备精细化管控研究”“柔直电网工程消防系统全生命周期标准化管控研究”正是基于此工程开展,同时还有针对新型柔直工程施工技术创新的5个项目。

这是国网直流公司依托直流工程建设,瞄准特高压直流工程建设领域技术前沿和专业公司管理核心价值实施创新的典型案例。在该公司建管的各个工程中,多项引领世界的施工创新技术和工艺质量标准高频成功涌现。

9月24日,陕北±800千伏换流站业主项目部经理、该公司第一批“国网领军人才”姚斌正带领团队进行“黄沙湿陷土质条件下提升工程土建施工作业和电气安装质量” 课题研究。在该公司,像以这样的“团队 ”攻关技术难题方式已经实施了多年。他们采取以选拔“专业领军人物 研发团队”的方式,投入大量资源,加大核心施工技术和管理难题的创新攻关,先后培养了30多位涵盖土建、电气、调试、技经、安全等专业领军人物,攻克创新了100多项施工技术难题。

近年来,该公司陆续攻克了特高压套管缺陷与故障综合分析及预防措施、大规模新能源经多端柔直电网外送、特高压大型充油设备在线监测、特高压直流换流站装配式设计与施工等“卡脖子”技术难题。牵头或参与编制、修订国家标准13项、电力行业标准16项、国家电网公司企业标准41项,建立了涵盖换流站施工、电气安装调试、设备监造、线路等方面完整的技术标准体系。编制《科技成果推广应用管理办法》《直流工程现场建设类科研课题管理办法》等相关规章制度,实现科技项目全过程精益管控,从安全可靠、效率效益等方面强化科技成果落地应用,战略性布局人工智能、综合能源等关键技术领域,强化创新成果推广与应用。

在海南±800千伏换流站,为解决和提升站消防系统全面升级的难题,业主项目部集思广益,对站消防系统大胆进行“工业 互联网”设计和建设,在世界首创建设消防CAFS系统,使换流站具备了能够实现火灾探测、智能联动、功能配合的智慧消防功能,大大提升了消防设备自动监测、远程操控的能力,实现了火情预警、扑救的秒级响应,对提升换流站安全运维水平意义重大,为同行树立了示范工程工艺。

9月25日,四川雅中±800千伏换流站业主项目部人员对到场所有换流变一一进行“巡诊”。经历国内运输条件最复杂、难度最大的大件运输,这些换流变经过长途跋涉后,内部有无裂纹和潜伏性缺陷故障,成为大家最担心的问题。他们与相关机构合力研制出的“变压器故障声纹识别算法模型”软件,通过对测试声音事件检测模型、偏磁工况识别模型、负荷异常识别模型和未知异常识别模型进行数据诊断,测试设备性能有无发生运输损伤。

用“工匠精神”铸就精品工程,精雕细琢每一项在建工程

9月5日,国家优质工程奖检查专家组对该公司建设的渝鄂直流背靠背联网工程开展现场复查,投产满一年的工程各处工艺细节接受住了专家“挑剔”的眼光。最后,经复查组全体成员讨论研究,一致同意推荐参评“国家优质工程金奖”。

在工程建设过程中,国网直流公司以创优策划纲要为指导,落实过程创优、细节严控要求,坚持用“工匠精神”铸就施工工艺细节。以关键施工节点质量管控为抓手,坚持策划先行、样板引路的质量管理理念,坚持标准化施工、精细化管理,加强作业关键部位及施工隐蔽等工序的旁站监督和随机再抽查相结合,从而将每一个细节、每一道工序都能牢牢做实。

在海南±800千伏换流站,建设者对每一份工艺的孜孜以求以美观成品呈现地面上。该工程高、低端防火墙全部采用了清水混凝土施工工艺,分为9 板浇筑,垂直度、平整度的关键控制指标实测后分别为不超过2 毫米和6 毫米,其施工精度之高,实在令人赞叹。而该站高、低端阀厅中间区域的变压器运输轨道,轨道间标高误差竟然控制在1 毫米以内,从而保证了换流变压器的安装精度。

9月13日,雅中±800千伏换流站极2高端防火墙顺利封顶,安全防护网下矗立着一面面笔直、平整和光滑的墙体。用手仔细触摸后,能感觉到表面极致的平滑舒适,一点都没有粗糙不适的体会。雅中换流站业主项目部是曾获得“国家优质工程金奖”酒泉换流站的业主项目部,他们在雅中±800千伏换流站建设过程中,在以往的经验总结基础上,进一步对防火墙工艺进行创新,利用专门研制的钢模板浇筑防火墙技术,实现了该项技术又一次飞跃。

9月21日,南昌±800千伏换流站电气B包项目部进行某一设备吊装的精细作业场景。施工作业前,项目部周密细致进行施工策划,根据场地条件科学编写施工方案,精细选用吊装器具,现场拼装验收构件,确保安全措施落实到位。在大功率吊车的吊拉下,设备缓缓升起后并就位指定位置,经反复测量数据后,多次起吊设备直到就位符合指定位置为止,微厘毫差体现工艺标准执行的刚性。(刘环)

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