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吕金壮:创新开拓,建设新型电力系统格局下的西电东送主网架

信息来源:     发布时间:2021-08-06


 

实现碳达峰、碳中和目标,能源是“主战场”,电力是“主力军”。构建以新能源为主体的新型电力系统,是推动电力清洁低碳发展的必然选择。“西电东送”主网架作为清洁低碳电力跨区域输送的大平台,在南方电网建设以新能源为主体的新型电力系统中将发挥重要作用。

 


建设新型电力系统对西电东送主网架提出新需求

 

“双高”——高比例新能源与高比例电力电子对主网架提出了新需求。新能源在今后的电源结构中将占据主导地位,新能源的随机性、波动性、间歇性特点给系统调节能力带来全面挑战。同时,新能源大规模并网后电力系统将呈现高度的电力电子化特征。破解“双高”难题,实现“双碳”目标,是摆在电网面前的全新问卷。为此,南方电网公司在近期迅速发布了《数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统白皮书》,提出将依托数字电网建设,多措并举构建以新能源为主体的新型电力系统,并提出了新型电力系统的三大特征:绿色高效,柔性开放,数字赋能。

 

“双碳”目标对作为能源转化和能源绿色低碳转型枢纽的主网架提出了新需求。新能源的大规模开发及终端用能的新电气化,提出了增量电网建设和电能输送的需求,主网架在支撑新能源大范围优化配置的平台作用将更加显著。这也客观上需要主网架进一步提升更大范围的资源配置能力,从而满足新能源基地大规模集中开发与跨省区输送。

 

 

优化和改造存量,创新谋划“西电东送”增量

 

截至2020年底,南方电网西电东送已经形成“八交十一直”输电大通道,送电规模超5800万千瓦,年送电量超2300亿千瓦时,其中清洁能源占比超过80%,受端电网直流输电比例超过30%。

 

对已有的存量部分,应面向新型电力系统的需要,同时考虑先进电力电子技术的进步以及原有工程宝贵的走廊资源,加快推进现有基于晶闸管换流技术的直流工程增容改造和柔直化改造可行性论证,稳步推进现有西电东送网架的升级改造。对包括早期天广常规直流工程及滇西北特高压直流等工程的增容及柔直化改造进行研究论证。加强可再生能源送出通道及其配套工程建设,支撑各省区主网架建设和新能源接入。

 

对今后即将规划建设的增量部分,将应用先进电力电子技术与数字技术,持续构建坚强主网架。南方电网已拥有以昆柳龙工程为代表的、自主化的大容量特高压多端柔性直流输电技术,可支撑大规模新能源集中开发与跨省区高效优化配置。未来将充分利用多端直流输电技术,推动海上风电集群大规模电源开发利用和藏东南风光水互补能源基地的开发送出。通过柔性直流互联技术构建同步电网规模合理的柔性互联大电网,支撑南方电网建设“合理分区,柔性互联,安全可靠,开放互济”的主网架,进一步提升新能源大规模接入系统安全稳定水平。同时,提升电网数字化、智能化水平,增强电网适应高比例新能源发展的接纳能力和调节能力,支持南方五省区新能源接入与消纳。

 

 

科技自立自强,为新型主网架建设行稳致远提供强大支撑

 

新型的主网架建设需要崭新的、面向未来的新型电力系统理论和实践。理论研究上要有突破,深入研究新型电力系统构建理论、源网荷储协调规划理论、经济运行理论及政策,研究数字电网推动构建新型电力系统的体系架构、运行机理与控制理论等。研究海上多端直流换流站组网、突破传统工频的低频海上风电送出、直流送出新型拓扑结构、海上直流GIS等新型输电技术与装备。这方面的突破要为后续的应用奠定坚实的理论基础。

 

依托主网架的应用研究要更有预见性和引领性。重点开展特高压多端直流组网技术研究;大规模新能源集群及大容量储能接入的柔直工程技术研究;超高海拔GIL线路管廊、走廊拥挤地段特高压输电线路同塔、混压同塔等关键技术研究;深入开展高比例新能源、高比例电力电子设备接入后西电东送新特性研究等。

 

持续开展核心技术攻关与应用,引导、推进新型电力系统先进电气装备研究。推进换流变有载分接开关、直流高速开关(HSS)等关键核心设备研制,深化±800千伏柔直穿墙套管技术研究,推动核心技术装备示范应用,进一步强化关键核心技术自主可控。持续开展状态感知、智能交互、数字孪生等数字电网技术研究,推动构建新型电力系统的建设及技术应用。发挥西电东送大平台的战略带动作用,进一步推动能源产业的技术创新和能源产业链现代化水平的提高,牢牢把握发展的主动权。

 

能源电力绿色低碳发展,将是“十四五”乃至今后更长一段时间关系人民福祉、关乎民族发展的大计。技术领先、结构先进、数字化赋能的主网架,将为实现能源电力绿色低碳高质量发展作出新的贡献,谱写新的篇章。 (作者为超高压输电公司创新与数字化部副总经理

 


文章来源于2021年7月《南方电网报》



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