王碧清

“目前，在粵港澳大灣區(qū)的廣東，每3度電就有 1度電來(lái)自西部的清潔水電?！蹦戏诫娋W(wǎng)公司特高壓柔性直流輸電技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹。

多年來(lái)，該團(tuán)隊(duì)承擔(dān)起多項(xiàng)直流輸電領(lǐng)域國(guó)家重大科研項(xiàng)目、重大工程，為我國(guó)直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)從跟隨到引領(lǐng)作出突出貢獻(xiàn)。當(dāng)下，在南方區(qū)域，已形成“8條交流、11條直流”共19條500千伏及以上西電東送大通道，送電規(guī)模超5800萬(wàn)千瓦。其中，烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端柔性直流示范工程（簡(jiǎn)稱“昆柳龍柔性直流工程”）則是團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難、勇于攀登的又一座高峰。

今年1月19日上午，“國(guó)家工程師獎(jiǎng)”表彰大會(huì)在北京人民大會(huì)堂舉行。由中國(guó)工程院院士、南方電網(wǎng)公司專家委員會(huì)名譽(yù)主任委員李立浧，中國(guó)工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏領(lǐng)銜的南方電網(wǎng)公司特高壓柔性直流輸電技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)榮獲“國(guó)家卓越工程師團(tuán)隊(duì)”稱號(hào)。

艱難困苦，玉汝于成。李立浧表示，正是因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)始終胸懷“國(guó)之大者”，在國(guó)家戰(zhàn)略需求中找準(zhǔn)定位，勇立時(shí)代潮頭，腳踏實(shí)地、勤懇投入、不懈努力做好每一件事，才能步步攀登，攀向科研更高峰。

自主創(chuàng)新，啟幕世界特高壓直流輸電時(shí)代

在云廣特高壓直流工程之前，李立浧先后主持參加天廣直流、貴廣直流、貴廣第二回直流等多項(xiàng)±500千伏超高壓直流輸電工程的建設(shè)。探索并實(shí)現(xiàn)±800千伏特高壓直流輸電，則是全新考驗(yàn)。李立浧記得，當(dāng)時(shí)提出這個(gè)想法時(shí)，國(guó)內(nèi)外質(zhì)疑聲不絕，因?yàn)樵趪?guó)際上，特高壓直流工程尚屬空白。李立浧等團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)人非常堅(jiān)定：“不能因?yàn)閲?guó)外沒有我們就不做，我們一定要有信心，想方設(shè)法取得成功?！?/p>

從±500千伏到±800千伏，直流輸電電壓提高了1.6倍，技術(shù)難度隨之陡增——絕緣理論、電磁環(huán)境、設(shè)備研制、試驗(yàn)技術(shù)等一系列世界級(jí)難題橫亙?cè)趫F(tuán)隊(duì)面前。

進(jìn)入21世紀(jì)，西南水電持續(xù)開發(fā)，大型水電站陸續(xù)投產(chǎn)，將西部水電跨越重重阻礙遠(yuǎn)調(diào)至東部地區(qū)，亟需提高電壓等級(jí)。如此遠(yuǎn)距離、大容量的電力輸送，迫切需要特高壓直流輸電技術(shù)，多年跋涉于高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的李立浧再清楚不過(guò)。

眾多難題之一，是國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)還沒有能滿足特高壓直流設(shè)備試驗(yàn)的條件。為此，李立浧帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)遠(yuǎn)赴瑞典STRI高壓實(shí)驗(yàn)室。那里的設(shè)備試驗(yàn)電壓等級(jí)當(dāng)時(shí)全球最高，能達(dá)到1500千伏。不過(guò)，對(duì)方還從未進(jìn)行過(guò)如此高等級(jí)的電壓試驗(yàn)。于是，李立浧帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并提出空間布置的改進(jìn)和優(yōu)化意見，得到瑞典實(shí)驗(yàn)室同行的支持。

那時(shí)，國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)出長(zhǎng)串的特高壓絕緣子，它的長(zhǎng)度超過(guò)10米，還需要完成全尺寸、全電壓的污穢試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)，世界上還沒有人做過(guò)，但對(duì)于團(tuán)隊(duì)至關(guān)重要，“不僅是設(shè)備制造需求，同時(shí)也能驗(yàn)證特高壓的理論問(wèn)題”。

絕緣子污穢試驗(yàn)是通過(guò)污穢材料的使用，在運(yùn)行電壓下，通過(guò)記錄各類數(shù)據(jù)，如氣候條件、積污情況等情況，測(cè)試絕緣子的耐污性能。而該項(xiàng)試驗(yàn)要用我國(guó)的污穢材料高嶺土來(lái)做才有實(shí)際意義。為此，團(tuán)隊(duì)通過(guò)海關(guān)申報(bào)，輾轉(zhuǎn)將總共約一噸的高嶺土和待檢驗(yàn)的絕緣子一起運(yùn)往歐洲。

經(jīng)過(guò)雙方實(shí)驗(yàn)室人員共同協(xié)作，試驗(yàn)圓滿成功。團(tuán)隊(duì)成員記得：“STRI實(shí)驗(yàn)室的工程師們也很興奮，他們覺得用自己的設(shè)備在世界上第一次完成特高壓800千伏的工程實(shí)驗(yàn)，十分有成就感。”基于此絕緣驗(yàn)證試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)掌握了特高壓的基本絕緣理論，摸清了它的變化規(guī)律。

這次跨國(guó)合作試驗(yàn)讓李立浧意識(shí)到——一定要建設(shè)自己的實(shí)驗(yàn)室。2009年9月，特高壓工程技術(shù)（昆明）國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室作為全國(guó)首批組建的6個(gè)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室之一，投入運(yùn)行。“我們實(shí)驗(yàn)室最高沖擊電壓可以達(dá)到世界上目前電壓等級(jí)最高的2700千伏。”團(tuán)隊(duì)成員自豪地說(shuō)道。

“每一個(gè)特高壓設(shè)備的研發(fā)過(guò)程里都有很多故事，都有我們的技術(shù)人員沒日沒夜和制造企業(yè)的工程師、工人師傅一起攻堅(jiān)克難留下的汗水，我們遇到一個(gè)問(wèn)題就解決一個(gè)問(wèn)題。正是這種吃苦耐勞和兢兢業(yè)業(yè)的精神才能真正把事情做成，實(shí)現(xiàn)前所未有的突破?！崩盍普f(shuō)。

2009年12月28日，由南方電網(wǎng)公司建設(shè)運(yùn)營(yíng)的云南至廣東±800千伏特高壓直流輸電工程（簡(jiǎn)稱“云廣直流工程”）單極投產(chǎn)，2010年6月18日全部建成。這項(xiàng)工程是世界首條±800千伏特高壓直流示范工程，標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)入特高壓直流輸電時(shí)代。

攻克柔性直流輸電技術(shù)，再創(chuàng)“世界首例”

特高壓直流輸電具有輸送距離遠(yuǎn)、輸送容量大、損耗低、占地省等優(yōu)勢(shì)，但缺乏對(duì)電網(wǎng)本身運(yùn)行安全穩(wěn)定性的支持。隨著西電東送規(guī)模不斷擴(kuò)大，廣東成為世界上直流落點(diǎn)最多的區(qū)域電網(wǎng)之一，這使得電網(wǎng)面臨多回直流同時(shí)換相失敗帶來(lái)的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)，這也是當(dāng)時(shí)公認(rèn)的世界級(jí)直流輸電難題。

研究柔性直流輸電技術(shù)，以及后來(lái)的特高壓柔性直流輸電技術(shù)，為解決這一世界公認(rèn)難題提供了關(guān)鍵方案。團(tuán)隊(duì)形容：“如果將電流比作河流，柔性直流輸電技術(shù)就像在川流不息的江河上建造一個(gè)水庫(kù)，既能接收上游河道的來(lái)水，又可以從容地控制下游水流量。靈活地控制電流使得柔性直流輸電對(duì)于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能夠提供支持?！?/p>

此外，常見的直流輸電工程多為兩端直流系統(tǒng)，控制相對(duì)簡(jiǎn)單，而多端直流輸電系統(tǒng)的控制則要復(fù)雜得多。團(tuán)隊(duì)主要成員在《南澳多端柔性直流輸電示范工程系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)方案》中，明確總結(jié)出其多方面優(yōu)勢(shì)，比如“由多個(gè)能源基地輸送電能到多個(gè)負(fù)荷中心；可以利用直流輸電工程實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的非同期聯(lián)絡(luò)”。

始終堅(jiān)持瞄準(zhǔn)國(guó)家電力需求、發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)制高點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)在研發(fā)特高壓直流的同時(shí)，就已經(jīng)緊跟柔性直流輸電技術(shù)研究前沿，開展系統(tǒng)性研發(fā)。團(tuán)隊(duì)成員趙曉斌加入南方電網(wǎng)公司后，就投入到廣東汕頭南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程的科研當(dāng)中。這也是世界上第一個(gè)多端柔性直流輸電工程。

趙曉斌負(fù)責(zé)的主要任務(wù)之一是過(guò)電壓與絕緣配合方面的技術(shù)攻關(guān)。過(guò)電壓與絕緣配合是直流輸電的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)于柔性直流輸電設(shè)備和系統(tǒng)安全至關(guān)重要?！叭欢诋?dāng)時(shí)的技術(shù)背景下，我們對(duì)多端柔性直流輸電系統(tǒng)，特別是模塊化多電平（MMC）技術(shù)，知之甚少。”

就是在這樣充滿未知的挑戰(zhàn)中，團(tuán)隊(duì)成員迎難而上，大膽創(chuàng)新，從技術(shù)路線分析開始，逐步研究可行的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以其中的避雷器配置為例，在過(guò)去傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)當(dāng)中，科研人員主要從過(guò)電壓水平的角度去考慮問(wèn)題，而對(duì)于柔直系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)楹诵钠骷儆谌匦推骷?，其過(guò)流能力弱，能耐受幅值和時(shí)間都比傳統(tǒng)直流用的晶閘管小了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這就導(dǎo)致在過(guò)電壓與過(guò)電流之間的平衡困難。

團(tuán)隊(duì)成員通過(guò)電磁暫態(tài)仿真軟件對(duì)數(shù)百種故障工況下的過(guò)電壓進(jìn)行計(jì)算分析，得到換流站各設(shè)備特別是換流閥最大過(guò)電壓幅值、放電電流與避雷器安裝位置和參數(shù)的關(guān)系，最終采用差異化配置方式，設(shè)計(jì)出站內(nèi)避雷器的安裝方案，解決換流閥經(jīng)避雷器的放電電流控制與設(shè)備絕緣水平控制之間的平衡問(wèn)題?！艾F(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)方案比較簡(jiǎn)單，以此為基礎(chǔ)，我們?cè)诤罄m(xù)工程中柔直過(guò)電壓絕緣配合方面的技術(shù)，能做到心中有數(shù)?！壁w曉斌回憶。

“過(guò)電壓與絕緣配合”是眾多技術(shù)攻關(guān)難點(diǎn)之一。在技術(shù)方案的不斷迭代中，團(tuán)隊(duì)深挖傳統(tǒng)直流和柔性直流的暫態(tài)機(jī)理，逐步取得新進(jìn)展和突破。不同專業(yè)方向的成員共同分析、試驗(yàn)、優(yōu)化，不斷拉近“從原理可行，到工程可用之間的距離”。

在廣東省南澳島這項(xiàng)集大型風(fēng)電場(chǎng)接入、柔性多端直流輸電、海底直流電纜等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)于一體的世界首例多端柔性直流輸電工程中，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了電力供應(yīng)的穩(wěn)定可靠、適應(yīng)風(fēng)電功率的劇烈波動(dòng)、清潔能源的全額消納。柔性直流輸電，以其“柔”之特性，成為高壓直流輸電領(lǐng)域的新技術(shù)支撐。

領(lǐng)先世界的技術(shù)，帶動(dòng)我國(guó)同行業(yè)共同躍升

2016年，南方電網(wǎng)公司首次提出特高壓柔性直流技術(shù)的方案。團(tuán)隊(duì)成員再度肩負(fù)重任，從分析論證特高壓柔直技術(shù)可行性開始，通過(guò)調(diào)研、論證、調(diào)試，搭建完成了第一個(gè)特高壓混合多端直流輸電電磁暫態(tài)仿真模型，這為昆柳龍柔性直流工程的技術(shù)攻關(guān)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

昆柳龍柔性直流工程于2018年12月開工建設(shè)、2020年12月底提前半年實(shí)現(xiàn)昆北-柳北-龍門三端投產(chǎn)，總投資242.49億元。柔性直流作為一種新技術(shù)，以往工程最高電壓為500千伏，而該工程一躍至±800千伏特高壓三端混合直流系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，直流線路全長(zhǎng)1452千米，送電量也達(dá)到全球最高的800萬(wàn)千瓦。這意味著技術(shù)規(guī)范、成套設(shè)計(jì)和成套設(shè)備等都需要研發(fā)攻關(guān)。

作為團(tuán)隊(duì)中飛速成長(zhǎng)的青年先鋒力量，黃偉煌2014年博士研究生畢業(yè)后入職南方電網(wǎng)，工作初期就投身到魯西背靠背直流工程的控制系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)。至2017年，他開始專注于昆柳龍柔性直流工程的控制保護(hù)系統(tǒng)研究工作。

控制保護(hù)系統(tǒng)，可謂工程“大腦”，對(duì)設(shè)備啟停、功率升降、執(zhí)行保護(hù)等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用?！盀閷?shí)現(xiàn)800千伏的特高電壓，我們?nèi)缤逊e木，采用將兩個(gè)400千伏的閥組疊在一起的結(jié)構(gòu)，難點(diǎn)在于還要時(shí)時(shí)刻刻保障它們的穩(wěn)定?！币虼?，黃偉煌做的一項(xiàng)重要工作就是解決柔性直流串聯(lián)閥組的均衡問(wèn)題。

“每個(gè)閥組由上千個(gè)模塊構(gòu)成，這些模塊如同大積木里的小積木，這幾千個(gè)小積木每秒內(nèi)的開關(guān)動(dòng)作可能達(dá)上百萬(wàn)次。在這種情況下，我們要保障它們所有的步調(diào)一致，電壓電流都是均衡的，傳輸?shù)墓β室彩瞧骄?。”黃偉煌介紹。與此同時(shí)，還要保障兩個(gè)串聯(lián)閥組中，若其中一個(gè)閥組出現(xiàn)故障，另一個(gè)閥組依然可以穩(wěn)定運(yùn)行，并且故障閥組可實(shí)現(xiàn)在不停機(jī)情況下的退出、檢修、再度投運(yùn)。

另一項(xiàng)控制保護(hù)系統(tǒng)中的重要工作則是“直流架空線路故障清除”。在國(guó)際上，柔性直流輸電主要用于短距離輸電，所以通常采用電纜來(lái)傳輸，這樣可有效防止雷擊等外界擾動(dòng)因素，但每千米的電纜投入價(jià)格昂貴，在昆柳龍柔直工程上千米的直流線路中，采用架空線路才更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。因此，這對(duì)團(tuán)隊(duì)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中處理故障方面提出更高要求。

黃偉煌和研究團(tuán)隊(duì)一起研究探索，提出一種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠自動(dòng)識(shí)別故障并在100毫秒內(nèi)，也就是一眨眼間修理清除、迅速恢復(fù)送電。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到國(guó)內(nèi)外專家廣泛認(rèn)可。在團(tuán)隊(duì)成員日夜不懈努力下，他們成功在世界上首次驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)了直流故障自清除技術(shù)，為后續(xù)關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)奠定重要基礎(chǔ)。

“我們結(jié)合工程的成套設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)分析、參數(shù)選擇再到設(shè)備規(guī)范、控制策略的論證提出，給出了一套完整的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了從0到1的原始創(chuàng)新。在這項(xiàng)工程中，我們首次將柔性直流提高到±800kV/5GW特高壓等級(jí)，首創(chuàng)了一種混合直流輸電系統(tǒng)，引領(lǐng)全球特高壓技術(shù)進(jìn)入了柔性直流時(shí)代。”饒宏說(shuō)。

在核心技術(shù)攻關(guān)領(lǐng)域，昆柳龍柔性直流工程創(chuàng)下19項(xiàng)世界第一，主要設(shè)備自主化率100%。值得一提的是，特高壓直流輸電技術(shù)不僅成為我國(guó)領(lǐng)先世界的技術(shù)，也帶動(dòng)了我國(guó)輸變電技術(shù)裝備的躍升。在世界上，首次研制出±800kV柔性直流換流閥、±800kV橋臂電抗器、480MVA柔性直流變壓器、±800kV穿墻套管等特高壓柔性直流成套設(shè)備，提升了我國(guó)電工裝備水平，打造了高端電力裝備產(chǎn)業(yè)鏈。

同心協(xié)力，以標(biāo)準(zhǔn)化成果促進(jìn)特高壓技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展應(yīng)用

“我們?cè)诎l(fā)展特高壓技術(shù)過(guò)程中，始終堅(jiān)持以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化支撐科技研發(fā)高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)路線，形成了將特高壓技術(shù)研究和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制深度融合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)機(jī)制，以標(biāo)準(zhǔn)化成果促進(jìn)特高壓技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展和應(yīng)用?！崩盍苹貞?，我國(guó)常規(guī)直流技術(shù)從1989年葛上±500千伏超高壓直流投產(chǎn)到2009年云廣±800千伏特高壓直流投產(chǎn)，歷經(jīng)20年，這期間經(jīng)歷了對(duì)直流輸電技術(shù)的引進(jìn)、吸收和轉(zhuǎn)化，我國(guó)直流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)期采用IEC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，沒有完全形成自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。特高壓直流技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，打破了國(guó)外對(duì)直流輸電技術(shù)的壟斷，開始了我國(guó)直流輸電技術(shù)從引進(jìn)吸收轉(zhuǎn)化到創(chuàng)新輸出、從跟隨到引領(lǐng)的轉(zhuǎn)變。

在特高壓直流技術(shù)發(fā)展初期，團(tuán)隊(duì)就確立了建設(shè)覆蓋全場(chǎng)景、全設(shè)備和全過(guò)程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系路線，在技術(shù)研究和工程應(yīng)用全過(guò)程中，及時(shí)梳理總結(jié)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，將特高壓技術(shù)相關(guān)的研究設(shè)計(jì)方法、設(shè)備研發(fā)、工程建設(shè)要點(diǎn)逐一進(jìn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，逐步建立起較為完備的特高壓直流輸電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，有力支撐了我國(guó)后續(xù)特高壓直流工程的規(guī)劃和建設(shè)。

“我國(guó)柔性直流技術(shù)從2013年南澳柔直投產(chǎn)到2020年昆柳龍?zhí)馗邏喝嶂蓖懂a(chǎn)，僅用了7年時(shí)間?！崩盍平榻B，這7年間，團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持快速將直流技術(shù)最新研究成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，僅國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方面就研制了20余項(xiàng)柔性直流相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在昆柳龍?zhí)馗邏喝嶂惫こ掏懂a(chǎn)后，立項(xiàng)及預(yù)研特高壓柔性直流相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)30余項(xiàng)。這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究，結(jié)合當(dāng)前構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略目標(biāo)，為后續(xù)大量新能源基地的集中送出起到良好推動(dòng)和支撐作用。

如今，這支團(tuán)隊(duì)已匯聚起電力、材料、裝備、控制、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的多學(xué)科人才。依托南方電網(wǎng)師帶徒傳統(tǒng)、專家晉升體系、青年人才專項(xiàng)等機(jī)制，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新活力不斷被激活。團(tuán)隊(duì)成員說(shuō)，“這里信任年輕人、敢于給年輕人壓擔(dān)子”“南方電網(wǎng)對(duì)年輕人很呵護(hù)”“這里對(duì)技術(shù)有著開放包容的氛圍”。

團(tuán)隊(duì)成員間常常為了尋找最優(yōu)解而熱烈討論，彼此從各自專業(yè)角度提出見解。他們坦言，最大的合作感受就是“同心協(xié)力”?！拔覀兲岢鱿嚓P(guān)的技術(shù)路線、策略可能有爭(zhēng)議，但大家的目標(biāo)都是一致的，就是要保證我們研發(fā)的整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠。”這樣的討論不局限于會(huì)議室、辦公桌，一次碰面，就常有觀點(diǎn)的碰撞和交鋒。

“可以說(shuō)，求真務(wù)實(shí)、敢于創(chuàng)新是我們團(tuán)隊(duì)的特點(diǎn)?！弊鳛槟暇W(wǎng)科研院直流輸電與電力電子技術(shù)研究所技術(shù)總監(jiān)、南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略級(jí)高級(jí)專業(yè)技術(shù)專家，趙曉斌對(duì)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新意識(shí)和氛圍深有感受?！跋胍龀龀煽?jī)確實(shí)很難，這需要我們有平常心，需要我們能經(jīng)受住科研周期性的考驗(yàn)。而顛覆性的技術(shù)革新，離不開材料、器件等各領(lǐng)域的共同進(jìn)步。電力工業(yè)技術(shù)方面大的突破和迭代，需要電力科研人持續(xù)努力，引領(lǐng)、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，我們也是一直這樣做的?！壁w曉斌說(shuō)。

胸懷“國(guó)之大者”，加快推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系

《中華兒女》：多年來(lái)，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)起多項(xiàng)直流輸電領(lǐng)域國(guó)家重大科研項(xiàng)目、重大工程。您認(rèn)為，團(tuán)隊(duì)可以取得多項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)突破，這當(dāng)中有怎樣的必然？

李立浧：首先是始終胸懷“國(guó)之大者”，在國(guó)家戰(zhàn)略需求中找準(zhǔn)定位。我們堅(jiān)持切實(shí)做到黨中央和國(guó)家關(guān)心什么、強(qiáng)調(diào)什么，我們就集中精力落實(shí)什么，真正把國(guó)之所需、企之所能、己之所長(zhǎng)結(jié)合起來(lái)。

其次是始終堅(jiān)持“勇攀高峰”，勇立時(shí)代潮頭。我們始終堅(jiān)持創(chuàng)新是第一動(dòng)力，勇于闖入技術(shù)“無(wú)人區(qū)”，集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，主動(dòng)承擔(dān)重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目，把握趨勢(shì)和需求、直面問(wèn)題和痛點(diǎn)，推進(jìn)重大技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)，解決關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題，多出高水平的原創(chuàng)技術(shù)成果，打造原創(chuàng)技術(shù)策源地。

再者是始終奉行“腳踏實(shí)地”，以踏實(shí)的精神、勤懇的投入、不懈的努力去做好每一件事。既頂天、也立地，注重將理論成果實(shí)踐應(yīng)用，關(guān)注研發(fā)落地過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。細(xì)節(jié)決定成敗，只有落實(shí)好、解決好每一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，才能收獲最后總體的成功。每一次取得階段性成果后，我們也會(huì)注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸取教訓(xùn)，讓自己不斷實(shí)現(xiàn)突破，追求卓越。

《中華兒女》：柔性直流作為一種新技術(shù)，將會(huì)成為未來(lái)遠(yuǎn)距離、大容量送電工程的首選技術(shù)。這當(dāng)中，會(huì)存在哪些新挑戰(zhàn)？

李立浧：未來(lái)，柔性直流技術(shù)將主要用于解決我國(guó)西北、西南沙漠戈壁荒漠地區(qū)新能源基地和東部南部沿海深遠(yuǎn)海風(fēng)電基地大規(guī)模新能源送出問(wèn)題。首先，沙戈荒地區(qū)人煙稀少、幾乎沒有常規(guī)發(fā)電機(jī)組，電網(wǎng)非常薄弱，柔性直流和風(fēng)電、光伏逆變器構(gòu)成的全電力電子系統(tǒng)組網(wǎng)，目前屬于技術(shù)“無(wú)人區(qū)”。柔性直流與新能源電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究，以及如何組合、控制是我們面臨的重要挑戰(zhàn)。

我們國(guó)家沙戈荒地區(qū)新能源規(guī)模巨大，單回直流通道達(dá)千萬(wàn)千瓦級(jí)，輸電距離2000-3500公里，輸電距離遠(yuǎn)、容量大、走廊窄，柔性直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)是第二大挑戰(zhàn)。此外，我們知道光伏、風(fēng)機(jī)發(fā)出來(lái)的電具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性的特點(diǎn)，自然界的光和風(fēng)是不受人為控制的，如果多回新能源經(jīng)直流通道密集接入電網(wǎng)，我們現(xiàn)在的電網(wǎng)能不能承受住沖擊？這是我們要面臨的第三大挑戰(zhàn)。我國(guó)西南沙戈荒地區(qū)“三高”高海拔高寒高地震烈度，東部南部深遠(yuǎn)?！叭摺备邷馗邼窀啕}等惡劣環(huán)境條件，也對(duì)柔性直流裝備的設(shè)計(jì)、制造提出了新挑戰(zhàn)。

隨著新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)電力的安全和保障供應(yīng)要求越來(lái)越高，柔性直流輸電在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的地位越來(lái)越重要。我們?cè)趶V東電網(wǎng)已建設(shè)了兩座柔性直流背靠背換流站，使廣東電網(wǎng)形成異同步格局，提高了廣東電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。我們?cè)诳偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)一步發(fā)揮柔性直流輸電對(duì)大電網(wǎng)的支撐作用是一個(gè)新的技術(shù)挑戰(zhàn)。

《中華兒女》：當(dāng)下，團(tuán)隊(duì)關(guān)切的技術(shù)難題和技術(shù)發(fā)展方向是怎樣的？

李立浧：我們團(tuán)隊(duì)始終緊盯國(guó)家重大需求。習(xí)近平總書記在中共中央政治局第十二次集體學(xué)習(xí)時(shí)指出，“能源安全事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局”，“應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，出路就是大力發(fā)展新能源”。目前我們國(guó)家正在加快推進(jìn)西北沙戈荒、西南地區(qū)等大型清潔能源基地建設(shè)，“如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模新能源經(jīng)直流送出”是我們團(tuán)隊(duì)最為關(guān)切的技術(shù)難題。圍繞這一重大難題，我們系統(tǒng)梳理了關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，目前團(tuán)隊(duì)主要技術(shù)方向是：直流輸電與新能源組網(wǎng)機(jī)理及構(gòu)建方法、新能源多直流復(fù)雜電網(wǎng)運(yùn)行控制，以及直流輸電基礎(chǔ)理論與核心裝備、直流輸電與新型電力系統(tǒng)的智能化技術(shù)研發(fā)。

團(tuán)隊(duì)針對(duì)沙戈荒千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地?zé)o常規(guī)電源支撐問(wèn)題，初步形成了千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地經(jīng)特高壓柔性直流送出的整體解決思路。目標(biāo)就是要讓沙戈荒大型新能源基地的清潔能源能夠送得出、落得下，讓人民用上更多清潔綠電。團(tuán)隊(duì)針對(duì)大規(guī)模新能源并網(wǎng)及送出的運(yùn)行管理問(wèn)題，正有序研發(fā)數(shù)字化、信息化、智能化技術(shù)與直流輸電和電力系統(tǒng)的融合，以期實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電力工程的智能化革新，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的透明化運(yùn)行管理。

現(xiàn)在，我們正在加快技術(shù)攻關(guān)，支撐我國(guó)新能源資源更大規(guī)模的開發(fā)利用，支撐電力安全穩(wěn)定供應(yīng)和綠色低碳轉(zhuǎn)型，推動(dòng)加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系。

責(zé)任編輯 陳晰