三峡输电工程串起全国大电网

——记三峡工程对我国电网建设跨越发展的推动作用

  图：三峡输变电系统。李敏 制作

  三峡电站范围包括左岸和右岸26台机组（单机容量为70万千瓦）、地下电站6台机组（单机容量为70万千瓦）、电源电站2台机组（单机容量为5万千瓦），总装机容量为2250万千瓦。目前是世界上最大的水电站。图为电厂中控室。

  为满足三峡电力外送需要而建设的三峡输电工程，是三峡工程的重要组成部分。

  三峡输变电工程的建设，促进了我国直流输电装备技术的跨越发展，形成了覆盖长江经济带，串联起华东、华中电网以及南方电网的三峡输电系统。这一世界上为数不多的特大型电力系统，为实现全国电网互联互通奠定了基础。

   清洁能源“主动脉”

  7月炎夏，火伞高张。三峡电站135公里外，湖北荆州马山镇城河村，±500千伏江陵换流站正满负荷运行。

  江陵站是三广直流工程（三峡至广东）的首端站。三峡电站发出的一部分电能在这里转换为500千伏超高压直流电，送往广东省。

  “每年6月到10月，江陵换流站基本都是300万千瓦满负荷运行，如果按照每个家庭每小时消耗1度电计算，三广直流可以满足广东300万个家庭的用电需求”。国网湖北检修公司特高压交直流运检中心江陵站站长顾建新告诉本报记者。

  三广直流是国家电网与南方电网互联主通道，单极输送功率150万千瓦，双极满送功率300万千瓦，电压等级±500千伏。

  国网湖北省电力公司副总工程师杨勇将江陵换流站比作三广直流这条能源大通道的“高铁始发站”。

  据他介绍，江陵站地处三峡电站与华中电网的功率交汇处，是一个大型交、直流枢纽换流变电站，始建之初更是全亚洲最大的直流换流站。该站每年交换电量接近200亿千瓦时。

  从江陵站起始，直流输电线路跨越湖北、湖南、广东三省，在广东省博罗县城18公里外的鹅城换流站“落地”，三广直流，这条941公里长的能源主动脉，将广东与我国的动力心脏——三峡电站连在一起。

  三广直流2002年4月开工建设，2004年6月2日双极投运。从工程开工到试运行仅用了24个月，比预计工期缩短10个月。当时，三广直流输送电量约占广东全省用电量的十分之一。

  据国务院三峡办装备司副司长李秦介绍，三广直流输电工程是三峡电力外送配套工程，是全国电网互联的标志性工程之一，也是党中央、国务院决定在“十五”期间向广东新增1000万千瓦电力这一战略部署的重要组成部分。三广直流输电工程的建成，使南方电网和国家电网两个原本独立运行的电网系统得以互联互通。

  投运以来，截至2013年底，总计1555.76亿千瓦时的三峡水电通过三广直流送至广东，总输电量接近2013年湖北省全年用电量（1629.75亿千瓦时），支撑广东省约2万亿元的GDP产出，在广东省GDP持续增长中发挥了重要作用，同时极大缓解了南方地区高温时节“渴电”局面。

  江陵换流站是三峡周边150公里范围内，4个超高压输电工程起始站之一。另外三个分别为龙泉换流站、宜都换流站和团林换流站。这4个超高压换流站形成了世界上规模最大、换流站最密集的直流输电中心。

  正是起始于这4个换流站的能源“主动脉”，将三峡清洁水能源源不断地送往近半个中国。

   建成全国大电网

  三峡输电系统工程在我国电网现代化建设中具有里程碑意义。

  三峡输变电工程建成后，我国全国电网互联格局初步形成，更大范围内的资源优化配置得以实现，对加速实现西电东送和水火互济、全面提高我国输变电工程建设水平起到了重要作用。

  据国家电网公司能源研究院能源战略与规划研究所主任经济师陈立斌介绍，三峡输电工程包括直流输电工程4项，交流输电工程88项，新增电力容量2275万千伏安，建成输电线路6519千米。整个工程以三峡工程为中心，向华东、华中和南方电网供电，供电范围达82万平方公里，惠及人口6.7亿。

  电网越大，调剂的范围就越大，调节能力也就越强。就像高速路一样，延伸范围越大，就能在更大的范围内运送人员和物质。另外，电网越大，备用电源也就越多，安全性也就更强，配合与大电网运行相适应的管理机制和管理手段，可以避免出现类似2003年8月14日北美大停电那样，因为孤立电网没有支援，而造成的大范围停电情况。

  陈立斌说：“从国际上看，发展大电网、实现电力系统互联，是当今世界电力发展的大趋势”。

  据介绍，三峡输电系统横贯我国中部，跨越八省二市，东西长约1300公里。三峡输电系统围绕三峡电力外送，在湖北西部建成三峡近区网络，并建成湖北电网西电东送等输电通道，在华中地区形成了以湖北环网为核心，辐射河南、湖南、江西的500千伏主网架；建成万龙双回500千伏线路，川渝电网和华中东四省形成统一的华中电网；三常工程、三沪工程，加强了华中、华东电网的直流联网；通过建设三广工程实现了华中电网和南方电网的异步联网；辛嘉500千伏联网工程实现了华中电网与华北、东北联合系统间的同步互联；灵宝背靠背工程实现了华中、西北电网的直流联网。再加上后来的青藏联网以及同新疆的联网工程，这样我国就形成了除台湾以外的全国大电网。

  同时，三峡输变电工程还形成了西电东送中通道，将云南、四川清洁、优质、廉价水电源源不断送往华中、华东和广东地区，实现了更大范围内能源资源的优化配置。

   我们掌握了建设管理世界级大电网的能力

  三峡输电系统工程是世界上规模最大、最复杂的交直流混合的输电系统，管理难度之大，也是世界之最。运行好它，至关重要。

  陈立斌告诉本报记者：“为了运行好三峡输电系统，国网公司研究制定了全国电网的调度体系和调度原则，建立了世界上规模最大、最先进的调度通讯系统，提高了管理世界级大电网的能力”。

  三峡输电系统的建设还推动了我国直流输电设备从完全依靠进口到完全国产化并达到国际先进水平的跨越发展。

  谈到直流输电设备的国产化历程，国网湖北检修公司特高压交流运检中心副主任习超群颇为感慨：“2003年以前，我国大功率直流输电线路只有一条，就是葛洲坝到上海的直流输电线路，即葛南线”。

  1989年，葛南直流输电工程投产运行时，设备全部采取进口方式，国产化率为零。葛南直流工程设计、施工、调试以及初期的运维，都依靠国外技术人员来完成。

  从2003年，龙泉换流站开始建设，我国直流输电设备国产化开始大步前进。依托该工程，我国采用联合设计、技术转让和合作生产等方式，引进了5英寸电控晶闸管器件、换流阀、换流变、平波电抗器等直流输电工程主设备的设计、制造、试验和质保全套工艺，龙泉全站设备国产化率达到30%，迈出了直流设备自主建造的第一步。

  2004年，三广直流投运，江陵换流站设备国产化率增至50%。2007年宜都换流站建成时，设备国产化率已达87%以上，至2011年团林换流站收官，则实现了全站设备100%国产化。直到今年6月，全国产化设备的±800千伏宾金特高压直流投入运行，标志着我国已在直流设备制造领域占据国际领先地位。

  “三峡直流输电工程的建设，有力地推动我国直流输电设备的国产化水平，促使我们掌握了建设、管理世界级大电网的能力，也为后来的特高压输电工程建设奠定了基础”，陈立斌说。（记者韩承臻 报道）

  图：三峡工程输电线。黄正平摄

发布日期：2014年08月15日