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特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

   日期:2019-05-11     浏览:49    评论:0    
 谈起江苏印象,多数人都会联想到温柔的水乡、秀美的古典园林和温婉恬静的南方姑娘。而这一次,“科幻作家走进新国企-未来电网”活动则让我们有机会对江苏这个人杰地灵的地方加深一层新的认识。

精密实时自动化的主控室、渊博专业的工程团队、高耸入云的钢筋铁骨上特高压输线有力又优雅地攀援延伸。配合上广袤蓝天中缓缓飘过的白云,在工程师们耐心的引导和讲解下,一幅大国重器的雄伟工业画卷在我们面前缓缓展开。

特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

1000千伏特高压东吴站内电容器组

特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

1000千伏GIS设备图

位于江苏省苏州市昆山的1000千伏特高压东吴变电站,总占地面积213亩,有20个足球场那么大。更令人骄傲的是,全套设备完全由我国独立自主开发,享有完全的自主知识产权。并且相关技术已经开始走出国门、远传到巴西等地,成为有口皆碑的大国名片。

为什么要建立1000千伏特高压变电站?

我国东部长三角和珠三角经济发展地区,建设有大量的工业园区。此外,发达的经济和良好的居住环境不断地吸引着外来人口迁入。大量的工业和民用电力需求使整个地区形成了电能消耗大于供给的局面。为了满足巨大的电力需求,苏州地区一度大力兴建小型火力发电厂,最多的时候平均每30公里就有一座电厂。然而其发电机组功率较小,产能效率低,并且严重受到空间和供电效率制约。此外火力发电还会产生大量的污染物,对周围环境造成影响。伴随着经济的高速发展,苏州地区亟需找到加高效、稳定、清洁的方法实现大批量供电。

相比之下,依托丰富的资源背景,我国西部和北部能够通过太阳能、风能、水能等多种绿色环保方式产生大量电能。但这类能源富集的地区大多地广人稀,资源得不到有效利用。所以如果能够将电力从资源集中的西北地区输送到东部沿海省市,不就完美地解决了这个问题,将“资源优势”转化为“经济优势”了吗?于是,特高压电网系统响应时代背景、应运而生。特高压电网和变电站的建立,改善了我国资源和经济发展布局不对应的现状,在推动了国家的经济发展建设的同时兼顾了环境保护的重任。

特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

1000千伏特高压东吴站。

淮上线工程:智慧电网

十二五期间,国网公司规划了“三纵三横一环网”的特高压格局。“三横三纵”指的是通过空间上三横三纵分布的六条电网,将我国西部和北部地区生产的电力输送到华北、华中和长三角地区。而“一环网”指的就是淮上线(安徽淮南-上海)工程。

特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

特高压电网建设示意图。内插图:1000千伏特高压东吴变电站模型

1000千伏特高压东吴变电站工程是淮上(安徽淮南-上海)线输电工程的一部分。淮上线是世界上首个特高压交流双环网。也是国家大气污染防治行动计划的12条重点输电通道之一,是国家皖电东送战略的重要组成部分。

淮上线分南环和北环两部分。南环(上图蓝色线标注)从淮南出发,途经芜湖、浙江北部安吉到达上海。北环(上图黄色实线标注)从淮南出发,途经南京、泰州、苏州到达上海。

令人感到耳目一新的是电网内兼容并蓄的设计理念。直流电和交流电本来“井水不犯河水”,然而在这里,工程师们别具一格地同时采用直流电和交流电进行不同目的电力传输。从内蒙古锡盟、山西晋北、陕西陇彬、四川锦屏四处产生的电能,通过±800 千伏直流电进行远距离传送(图二红色线标注),而进入了华东地区后,则改用交流电。大量电能经历在发电区变电站内升压–特高压电网传输–用电地区变电站降压的过程,如同一架飞机从偏远地区直降目的地。完美地利用直流电能进行长距离运输、容量大、低损耗的特点,实现了高效节能的运输目的。而进入华东地区后的交流电,则像是“一站一停”的爱心巴士,给各个变电站点内的千家万户送去宝贵的电力能量。

1000千伏特高压东吴站:宏伟精致的大国重器

1000千伏特高压东吴站是国内规模最大的特高压交流变电站。从宏观上看去,整个电网系统内部呈现对称格局。对称结构不但让强迫症看起图来感觉异常舒适大大节省了建设空间、为后期维护检修提供便利,还能够从空间上让电厂“更靠近客户端”。即空间上更靠近上海的部分就负责给上海供电,更靠近的部分则负责给苏州地区供电,这样一来还大大降低了建设成本。对细节的精妙把控和精益求精的匠人精神,让不得不感慨这“国之重器”的宏伟精致。

特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

目标:坚强智能电网目标

供电是关乎国计民生的大事。苏州电网资产规模巨大、设备众多,肩负着向千家万户传送电力的艰巨任务。如果苏州电网发生故障,那么三分之一的上海、二分之一的苏州地区就会瞬间陷入黑暗当中。因此为了更好地稳定供电,科学家和工程师们还在不断地通过多种手段进行技术改革,例如利用无人机器人全景改制,对电厂内的工作运行状态进行即时感知;打造共享融合的数据平台和开发高效;开发高效智能的运检任务,为的就是实现更好地稳定供电。

有如此先进且自主的知识技术体系,加上背后高水平素质的研发者和工程建设者们夜以继日地敬业工作,相信坚强智能电网的目标在不久将来就会实现,再为大国骄傲增添浓重的一笔。

特高压电网:直流电和交流电的和谐乐章

1000千伏特高压东吴站。

 
 
 
标签: 发电机
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