人民日报：决战在特高压技术“无人区”

昆柳龙多端混合直流工程模拟运行试验在南方电网仿真实验室进行 许建军 摄

“试验各项性能指标显示，工程整体功能和性能满足前期设计要求。我对这个工程的顺利投产很有信心!”近日，南方电网仿真实验室开展了乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程(简称“昆柳龙直流工程”)的首次模拟运行“演练”。参加试验后，中国工程院院士、南方电网专家委员会主任委员李立浧如上表示。

昆柳龙直流工程是国家《能源发展“十三五”规划》及《电力发展“十三五”规划》明确的西电东送重点工程，按照计划将在今年8月形成送电能力。作为世界首个特高压多端混合直流工程，它集目前最复杂、最前沿的电网技术于一体，创下多项世界第一。这众多“世界之最”意味着，在近1500公里热火朝天的工程沿线施工背后，还有一大批科研攻关人员在特高压技术的“无人区”做最后的冲刺。

闯进技术“无人区”

从南澳±160千伏多端柔性直流示范工程到鲁西背靠背工程，南方电网近年来在一次次的具体工程中推动柔性直流输电技术的应用和发展。而昆柳龙直流工程将把技术往前再推进一大步——柔性直流输电技术加上特高压、大容量、多端、混合直流……这些技术的层层叠加，使工程建设的技术难题呈几何级数增加。

比如，工程将把云南水电既送到广东，也送到广西，形成昆北-柳北-龙门的三端布局。过去，同类技术应用下只做到两端，而这次增加到三端，工程运行方式组合数成倍增加。

“以往工程中的关键试验项目——FPT/DPT试验最多只有900项，而这次超过1600项。”南方电网高级技术专家郭琦介绍，开展试验时还要考虑多端控制系统的协调配合，部分试验项目没有现成的测试方法，需要自行研究摸索试验方案，试验难度大大提升。

“这只是工程中诸多难题之一。掌握关键核心技术，并不是单点技术突破。”南方电网高级技术专家、南网科研院院长助理李岩说，团队需要自主解决工程建设链条上的所有关键技术点，包括提出技术方案，与厂家共同研制新设备，提前解决工程投运中各种技术问题等。

把问题消灭在实验室里

“许多新设备要连过三关：研制关，现场调试关，以及系统高电压、大电流下的长期严苛考验关。我们必须通过多维度的科技创新，以确保设备的安全可靠。”南方电网超高压公司乌东德直流项目部副经理胡雨龙表示。

实验室成了技术攻关的一个重要战场。新技术和新设备要在实验室验证了可行，才能用到真实的工程里面。

科研攻关团队通过参数优化、试验筛选和交叉冗余设计，解决了大容量大规模电力电子器件可靠性和“黑模块”难题，在“高可靠性功率模块旁路技术的研究”方面取得创新突破，实现了“单一模块故障不导致系统跳闸”的目标。

“我们做试验的时间很长，试验项目很多，为把各种可能性考虑进去，通过充分验证，把问题消灭在实验室。”李岩说。

经过科研攻关团队5年的努力，目前工程的特高压柔直换流阀、系统集成及控制保护等在内的关键设备技术攻关已进入收官阶段。特高压柔性直流、多端混合直流等技术难关的攻克，为工程如期投产奠定了坚实基础。

开辟直流输电技术新路线

在日前的模拟运行“演练”现场，记者看到，李立浧院士与南方电网首席技术专家饶宏以及南网科研院直流所、仿真所多名技术骨干围在试验屏幕前，仔细比对不同工况下试验波形，分析世界首个特高压多端混合直流在交直流故障下的响应特性。

“我们在现场调试之前，先用仿真的手段模拟工程实际运行。”技术骨干林雪华向记者介绍，“模拟运行”试验就是按照工程实际运行情况，包括系统接线、运行方式，对工程运行中可能进行的操作和可能发生的故障进行模拟。试验为工程现场调试做好全力支撑和保障。

模拟试验结果显示，在满负荷情况下，受端交流故障恢复时间66毫秒、直流线路故障清除时间150毫秒，优于以往常规直流工程，并首次解决了柔性直流长距离架空线清除的难题。

“我们对工程的各项性能指标进行测试，检验是否满足工程设计预期，确保工程一投产就能安全稳定运行。”饶宏表示，从试验中可以看到，在交流故障穿越等关键性能上具有比以往工程更快的响应速度，这也体现了柔性直流技术优势，为直流输电技术开辟了新路线。