九年磨剑,整装待发,±1100千伏特高压最终孕育成熟
±800千伏,±900千伏,一切正常。“升压至±1100千伏!”随着操作指令下达,2007年8月16日,位于北京中关村科技园区昌平园的国家电网公司特高压直流试验基地试验线段成功升压至±1100千伏,新的世界纪录诞生了。±1100千伏电压等级的实际运行经验在国内外均无先例,此次试验线段为新电压等级的工程带来了第一份宝贵的设计依据和技术支持。
更高电压等级,意味着更大的输电能力、更远的输送距离,同时也意味着更大的风险、更严峻的挑战。“±1100千伏特高压直流输电技术是世界高压直流输电技术的最高点,是电工技术、装备制造技术的极限挑战。”公司直流部负责人直言,建设±1100千伏特高压在国内外没有任何可遵循的标准和规范,工程的首创性决定了它要面临许多前所未有的困难和挑战。这条创新之路上,充满了泪水与艰辛,也实践着光荣与梦想。
2009年,国网公司启动±1100千伏及以上特高压直流输电技术关键技术研究,并开展准东能源基地外送输电方案研究,制定了准东能源基地的输电方向、特高压直流输电方案和送端电源组织方案,相关结论纳入公司“十二五”电网发展规划。
2010年,组织有关科研、设计单位和设备厂家,对±1100千伏及以上特高压直流输电技术进行深入研究论证,提出了电压等级推荐方案,最终正式确定±1100千伏为±800千伏之上的更高直流输电工程电压等级。
2011年,全面启动±1100千伏特高压直流工作。当时,公司已经先后投运了1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程与±800千伏向家坝—上海特高压直流输电示范工程,运营良好,效益巨大,±800千伏锦屏—苏南特高压直流工程正在建设中。特高压相关技术与标准已经成熟,发展±1100千伏特高压直流输电技术已具有良好的技术基础、人才基础和精神基础。
同年,±1100千伏特高压直流输电设备研制技术规范正式发布,为工程启动奠定了设备基础。召开十余次专业研讨会,明确了相关的技术条件和研制工作计划,不断优化设计方案和设备参数,督促和指导相关单位开展关键技术研究、设备研制、成套设计。
2012年,关键设备研制的瓶颈突破——公司全面主导和组织研发的±1100千伏换流变压器模型样机和穿墙套管通过型式试验。换流变压器和穿墙套管是单体承受±1100千伏全电压、全电流的关键设备,研发难度大,逼近或超出现有绝缘、机械和温升技术的极限,是制约技术可行性和工程建设的关键设备。该试验成功,标志着±1100千伏特高压直流输电技术研发获重大突破,充分验证了技术和设备的可行性。
2013年,根据国家能源局要求,公司完成《疆电外送特高压通道落点华东电网方案研究》报告,经技术经济综合比较,提出落点皖南的推荐方案。至此,±1100千伏特高压直流工程的送端与受端都已明晰。同时,公司重大科技项目“±1100千伏特高压设备现场试验技术研究项目”启动。
同年,±1100千伏特高压直流线路工程施工及验收规范研究项目启动,对工程中需面对的1250平方毫米大截面导线架线、导线压接、导线保护,机械化手段组立超大型铁塔,腐蚀基础施工、高标号混凝土应用,新型接地体工艺等相关方面技术进行重点研究。
2014年,±1100千伏准东—华东(皖南)特高压直流输电工程可行性研究完成。750千伏乌北—五彩湾输变电工程投入试运行,这是新疆准东区域建成的首个750千伏输变电工程,将为±1100千伏特高压直流工程提供重要支撑。