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7月5日，適逢廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程(以下簡稱“廈門柔直工程”)即將結束首次檢修，記者有機會走進工程內部，一探柔性直流工程的究竟。
據介紹，這是該工程正式啟動投運以來的首次停電檢修，預計將于7月中旬全部完成。此次首檢將消除影響設備安全運行的缺陷隱患，確保設備零缺陷復役，為今年福建電網迎峰度夏提供堅實支撐。
“中國引領”的頂尖技術
廈門柔性直流工程是世界上首個采用真雙極接線方案、首個主設備全部國產化的柔性直流輸電工程，同時也是當時世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流輸電工程。包括浦園、鷺島兩座換流站，浦園-鷺島高壓直流電纜線路及其交流配套工程，由國網福建檢修公司運維管理。
最讓人引以為豪的是，廈門柔直工程的設備實現了“中國制造”、“中國引領”。換流站工程設計整體采用緊湊型結構，設備區(qū)多為戶內設計。
2016年，荷蘭、法國電網公司相繼來訪，參觀浦園、鷺島兩個換流站。其中關于設備國產化、換流站內功能區(qū)域的對稱設計方案、主接線方式及其靈活的四種運行方式、相關技術及設備特性等引發(fā)了國外電網公司參觀人員的極大興趣。
據檢修公司柔直站的副站長陳德興介紹，因為這是世界上第一個±320千伏柔性直流輸電科技示范工程，作為當時世界上電壓等級最高、容量最大的工程，許多設備均是定制生產、首次應用，從設計、設備生產到施工、運檢都是自主掌握的具有標志性的國內技術，且建設周期較短。廈門柔性直流設備的運行實踐，對柔性直流輸電技術的進一步研究發(fā)展，特別是對國內電力設備制造技術的改進與突破均提供了重要的數據支持，給世界上其他國家在建或已建的柔直站提供了很好的技術經驗借鑒。
小巧玲瓏的廈門島內外“電能橋”
廈門柔直換流站單站占地面積不足30畝，卻能提供廈門島50%的電力供應。這不得不讓人感嘆設計的強大。
廈門柔直換流站緊湊型設計的案例在如廈門這般寸土寸金的城市具有重要的應用意義，這就給國內外其他柔性直流工程的設計形成了重要的借鑒意義。
除此之外，廈門柔直工程首次采用兩極三線設計、真雙極接線方式，作為島內外供電的“橋梁”，相當于一條可“通行”高電流量、實現電能智能化調配的“橋梁”，可靠地保障了廈門島的供電。
檢修公司柔直站站長鄭國順介紹說，廈門柔性直流工程可以根據島內用電需求情況主動控制經由柔直線路輸入島內的功率，在“橋梁”部分通道故障時還能進行智能切換保障電能輸入。
也就是說，如果把廈門柔性直流輸電工程比作橫跨廈門島內外的“電能之橋”，把輸送的電能比作車流，真雙極的設計相當于在常規(guī)的雙向“車道”(電能通道)中間又增加了一個雙向備用“車道”，正常情況下僅啟用常規(guī)的雙向“車道”，備用道不通車。當其中任一“車道”出現事故(故障)或檢修時，可啟用備用車道，保障電流量正常通行;當任一方向“車道”因故全部堵塞時，啟用備用車道，也可保障一半電能順利“通行”。這就充分保證了電能輸送的暢通性和高效性。
另一方面，柔性直流輸電技術的柔性調制技術在電網功率控制、電壓調節(jié)上有極大的靈活性及無功補償的功能，讓廈門島內的供電更為穩(wěn)定、靈活。
“柔性直流輸電工程相當于為廈門島增加了一個電能調節(jié)閥，讓廈門島內電壓保持穩(wěn)定，電能輸送靈活可調。”鄭國順說，“柔直就像一個水龍頭，起著調節(jié)輸送功率的作用，無功與有功之間，2到3分鐘就可以轉換。”
如果把廈門島的電能供應比作筼筜湖，廈門柔直換流站就是一個智能的“水閘”，連通著島外的“大海”，不管臺風暴雨還是艷陽高照，不論“大海”潮起潮落，憑借著這高科技“水閘”靈活放水、抽水的功能，電能的“筼筜湖”總能保持最佳的水位、最美的平靜。
廈門柔直工程真可謂是為廈門“量身打造”的示范工程，除了占地小、容量大，靈活穩(wěn)定等優(yōu)點，在臺風多發(fā)的“廈門”，廈門柔直工程還是“抗臺”的利器。
由于換流站全戶內/半戶內設計，重要設備室恒溫恒濕，輸電線路全部纜化等特點，廈門柔直輸電工程在類似“莫蘭蒂”這種超強臺風來臨的時候也能妥妥地站穩(wěn)腳跟，從容穩(wěn)定地輸送電能。
專家介紹說，在極端情況下，當廈門所有交流進島供電線路均跳閘時，廈門柔直最高仍可提供1000兆瓦的功率，相當于廈門島最大用電量的一半，在配電網不受損的前提下，基本能保障廈門島內的供電。同時，由于柔性直流輸電技術相比于常規(guī)直流具備建立無源網絡電壓的能力，哪怕在全島停電的極端方式下，柔直線路也能以最快的速度建立電壓、啟動供電。
對比常規(guī)的高壓直流換流站，廈門柔直站不僅不需要通過交流電壓支撐來實現換相，還具備建立交流電壓的能力，能做到有功無功解耦控制。這就意味著潮流的方向可以自主控制，不需要靠負荷端的負荷投入情況來決定潮流方向，所以遇到電網故障的時候有快速恢復控制的能力。
廈門柔直站屬于島內第四通道，電壓容量大，不僅可以經受迎峰度夏考驗，削峰填谷，調節(jié)用電，還可以滿足廈門不斷增長的經濟需求。預計到2020年，可以有效保證島內供應充足。
高效的“人工智能化”運維幫手
廈門柔直工程投運一年以來，在高壓大容量柔性直流輸電結構設計、設備技術、生產運行方面積累了不少經驗。在很多運維的方式上，也向著“人工智能化”方向做出了卓有成效的創(chuàng)舉。
順控操作就是廈門柔直站進行“人工智能”運維的重要舉措之一。
鄭國順說，所謂順控操作，其實就是將所有人工要操作的程序編寫進電腦里，由機器來替代人工。操作過程中，只需一個按鈕下去，需要操作的步驟會按順序進行，并且精準無誤。
順控操作的實現，大大縮短變電運行的操作時間，減輕運維人員的操作強度。經統計，柔直站換流器由熱備用轉冷備用的操作，采用常規(guī)遙控操作方式平均操作用時為20.5分鐘;采用程序化操作方式平均操作用時為5.7分鐘。同時順控操作由綜自系統來完成，減少人為的誤操作可能，提高安全水平。
此外，在運維中，檢修公司大力推廣看板管理成果(將醒目的小標簽貼在設備上)，有效提高巡視質量及效率，原來2個人對全站巡視要90分鐘，推行看板管理后，60分鐘即可巡視一遍，大大減少了巡視時間。
創(chuàng)新運維方式，還須運用高新技術。在廈門柔直站的閥廳內，可見光探頭與紅外探頭的創(chuàng)新運用，極好地解決了封閉式環(huán)境中運維人員無法進入巡視的問題。
“可見光探頭與紅外探頭的結合，就如同一個嗅覺靈敏的機器人，對需要巡視的設備保持警惕性，根據人工預先設定的巡視預置位和巡視順序定時對設備進行檢測。一個閥廳內同時裝有多個高清攝像頭，360°旋轉檢測，不留死角。一旦發(fā)生異常，立刻發(fā)出警報。”檢修公司廈門柔直直流檢修班班長張雯婧說。
這種新的融合方式是該公司創(chuàng)新提出并運用，在國內的直流站中屬于首次領先應用。此舉既保證了巡視的完整性，又節(jié)省了探頭的數量，縮短了巡視時間，保證巡視質量。
在眾多創(chuàng)新項目中，特別值得一提的是廈門柔直站的閥冷卻系統自動加鹽功能。
給閥冷卻系統加鹽，就如同軟化血管防止血液栓塞般，能讓冷卻系統的管道保持暢通。而因為廈門柔直站占地面積小等原因，未設加鹽池，因設備需要，人工加鹽次數頻繁導致工作量大。
為了提高工作效率，廈門柔直站創(chuàng)新研發(fā)自動加鹽裝置項目，實現自動將鹽從低處向上運輸到鹽箱中，并實現對加鹽量的控制。目前項目已在鷺島換流站成功試運行。
張雯婧說，自動加鹽技術在國內，目前僅廈門柔直工程實現了創(chuàng)新運用。
創(chuàng)新點太多，無法一一例舉。廈門柔直工程還在發(fā)展，然而創(chuàng)新運維永不止步。
首檢是柔直站投運一年來對設備開展的全方位檢查，采取集中停電檢修的模式，檢驗設備各方面性能是否滿足規(guī)程規(guī)范的要求，若發(fā)現“疾病”則及時“治療”。
按照“逢停必掃”的原則，通過例行檢查、清掃、集中消缺、隱患整改，全面檢修一二次系統、換流閥、冷卻系統、暖通系統、消防、紅外、安防視頻等設備，重點檢測設備的安全可靠性、設備的性能，相當于對設備進行了一次精細化的人工“體檢”。
不僅對全站電氣設備、輔助設備、土建設施進行了全面的檢查、排查，還根據投運以來生產運行情況開展了多項設備技術改造及專項治理工作，是福建電網第一次真正意義上的集中停電全面檢修。不僅在設備技術方面進行了多項改進，大大提高了設備運行的穩(wěn)定性、可靠性，也在土建設施方面進行了多項優(yōu)化，為廈門柔直工程創(chuàng)建國家優(yōu)質工程提供了保障。
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