北极星智能电网在线讯:今年，南京遭遇持续高温，但供电总体安全平稳，这其中就有南京铁北220千伏变电站统一潮流控制器（以下简称UPFC）的功劳，这个具有‘红绿灯’式的智能调节设施，已经稳定“护航”南京电网984天。
2015年12月11日，国家电网重大科技示范工程、江苏南京220千伏西环网UPFC工程投运。这是我国首个自主知识产权的UPFC工程，也是国际上首个使用模块化多电平换流（MMC）技术的UPFC工程。它由我国自主研发、设计与建设,标志着我国在柔性交流输电领域已经走在世界前列。
从备受瞩目登上世界电力科技之巅，到默默无闻时刻精准调节电网潮流，南京UPFC在过去近1000天中，始终稳定“在线”，为南京电网优质高效供电全程保驾护航。
破解世界难题解决电网“拥堵”
“对城市电网中电能的流量、流向进行灵活控制，一直是世界性难题。‘统一潮流控制器’工程投运后，可以通过‘红绿灯’式的智能调节，控制电流的流向和流量，让电流高效流动，减少损耗，实现运行更经济。”江苏省电力公司副总经理、南京供电公司总经理陈刚这样形容。
作为南京的负荷中心，220千伏西环网（即：鼓楼区中央门至建邺区河西一带）用电负荷占全市近三分之一。2013年，西环网最高负荷同比增长15.4%，增加30.9万千瓦，致使线路负荷加重，出现“拥堵”现象，其北部输电通道（即：220千伏晓中、晓下线，主要供电范围为中央门、下关一带）负载率超过81.3%。
大城市的电力线路就和地面道路一样，形象地说就是，有的线路“吃不饱”，有的线路“快撑爆”。传统解决输电通道“拥堵”的办法是更换大导线或新建线路。“对南京西环网而言，前者需要停电显然不行。而后者也是行不通的，假如增加一条空中输电线，需投资10亿元以上，但即使有钱，新线路在本就拥挤不堪的城市中已‘无地自容’。建地下输电管廊则更困难，不仅投资巨大，而且耗时长。”南京供电公司副总经理沈培锋做出了这样的解释。
2014年，UPFC工程被国家电网公司确立为重大科技示范工程，次年6月全面开工建设，投资2.2亿元。在保持南京现有网架结构不变、不新建输电通道的前提下，通过UPFC工程解决西环网潮流分布不均、供电能力不足等痼疾。经科学测算，UPFC提升了南京西环网供电能力30%，约60万千瓦，年增供电量约25亿千瓦时，可替代一条投资10亿元以上的220千伏线路，实现节约土地360亩。
“UPFC工程利用的其实是欧姆定律。”国网江苏电科院总工李群告诉记者，“电力导线存在电阻，电阻阻碍的是电流，就如同道路不平则车速慢一样。想要使通过的电流增多，就必须增大电压。”
通过UPFC，可以在220千伏线路上施加最大不超过26.5千伏的电压，并确保稳定在上下10%的安全波动范围内。电压越大，通过电流越多，输送的电功率就越大。在“四两拨千斤”的“神功”下，这套本身只有180兆瓦容量的UPFC装置，竟可撬动500至600兆瓦的有功潮流！
在迎峰度夏、度冬等关键时期，该装置有效避免了核心线路越限及拉闸限电损失，解决了投运初期西环网“北紧南松”及中、远期“南紧北松”的潮流失衡问题，使得西环网潮流分布得更加均衡，大大增强了南京电网总体安全稳定供电能力。
2016年8月2日，华能南京电厂并网220千伏晓华线雷击故障跳闸，造成华能南京电厂1台30万千瓦的机组失电，减少出力24万千瓦。UPFC自动保护闭锁，北通道潮流从50万千瓦降到27万千瓦，避免了故障大电流穿越线路造成的线路过负荷和设备损坏。
2017年7月27日，南京电网用电负荷达1129.28万千瓦，创历史新高，同时造成了局部地区供电紧张。根据调度指令，南京供电公司通过UPFC将南京220千伏西环网北通道潮流由25万千瓦升至45万千瓦，避免了南通道（即：220千伏秦滨4回线路，主要供电范围为建邺区河西地区）的过负荷，全市供电平稳。
不断创新突破形成行业标准
“UPFC的投运为公司提供了优秀的电网发展和人才培养平台。”陈刚表示，“凭借这样的平台，我们更有责任和动力不断推进科技创新，精益求精。”
正如所说，南京西环网UPFC投运以来，从巡视等常规工作到技术研究，创新和改进在这片科研“沃土”上从未止歇。
“我们不能接受任何一条潜在风险，哪怕是疑似。”运维团队成员杨光说，“运行近千天，UPFC共进行大大小小的检修10次，每一次都是我们发现问题、改进问题的绝佳机会。”在团队成员的坚持下，装置厂家人员从通讯故障、程序代码问题及继电器抖动等各个方面进行了深度排查，结合周期检修最终实施了装置本体的改造升级。
除了在巡视等日常维护中不断改进，运维团队还力求在更深的层面开展创新。在运维过程中，团队成员发明出一种高灵敏异形验电器接触头，解决了UPFC带电设备常规验电器不发声现象，并获得专利授权。
南京220千伏UPFC近1000天的实际运行，为全省积累了宝贵的运维经验，也令南京UPFC的管理规范成为了行业标准。经中国电机工程学会组织鉴定认为：“成果整体达到国际领先水平”。全省共出版相关中文专著3部、英文专著1部（“Unifiedpowerflowcontrollertechnologyandapplication”，Elsevier出版社）。项目形成国网企业标准10项，获批成立IEC、IEEE标准工作组，主导编制UPFC系列国际标准4项。这些成果对苏州500千伏UPFC工程等国家电网公司日后UPFC工程建设及运维起到了重要指导作用。
UPFC同样成为了交流学习之所。截至目前，共接待社会各界参观学习186批次、共3100余人，其中包括美国国家工程院院士、葡萄牙国家电网首席运营官及各大高校师生等。IEEE输配电委员会主席Daniel对此给予高度评价：“FACTS（即：灵活交流输电系统）技术发展史上的重要里程碑”、“为电网提高潮流控制能力提供了重要实践参考”、“可促进新一代UPFC技术的国际化推广应用”。
