编者按 乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程(简称“昆柳龙直流工程”)是国家特高压多端直流示范工程，是落实国家西电东送部署、推动构建清洁低碳安全高效能源体系的世界级输电工程。南方电网公司在工程建设中坚持深入贯彻落实党中央关于科技自立自强的重大部署，坚定不移走自主创新道路。将关键设备核心技术攻关作为工程建设的重中之重，依托南方电网公司的科技创新力量，并牵头联合国内有关企业、机构，形成51项技术标准、103项关键专利，推动工程主要设备自主化率100%，攻破一系列“卡脖子”难题，打破国外少数国家技术垄断，形成自主知识产权体系，把关键核心技术牢牢掌握在中国人手中，推动高端装备国产化，扩大了我国在特高压领域的领先优势。
南网科研院特高压柔性直流技术攻关团队
攻克关键技术 铸就坚强骨架
他们是超级工程背后的超级团队。随着创造19项世界第一的昆柳龙直流工程于去年12月27日全面投产，作为工程技术总负责、总把关——南网科研院特高压柔性直流技术攻关团队，他们提出特高压柔性直流的构想，他们系统地攻克了特高压柔直的关键技术，他们铸就了工程的坚强骨架。
他们是一支平均年龄不到35岁的年轻生力军，在南方电网首席技术饶宏的带领下，团队在特高压柔性直流技术上不断突破，坚持自主创新，将中国特高压柔直技术打造成为引领世界电力技术发展的标签和名片。
面对质疑他们大胆猜想
柔直换流阀是工程的“心脏”，控制保护系统相当于“大脑”，它对设备的启停、功率升降、站间协调、执行保护等起着关键核心作用。作为世界上首个特高压多端混合直流工程，它的控制保护系统功能多、系统复杂，性能要求高，研发面临巨大挑战。“就好像是rap曲风和古典乐要搭班子唱戏，常规直流和柔性直流技术完全是两种不同的技术类型，要进行握手连接，在协调控制配合达到系统稳定目的同时又能体现技术性能。”团队骨干、柔直阀攻关组组长许树楷回忆说，来自系统研究、控制策略、仿真验证、高电压技术、电磁环境等不同专业的科研人员集中在一起，用了半年的时间开展技术理论、计算仿真分析，“大家列了200多条需要攻关的技术细节，提出80多条需要防范的风险和60多条创新措施，一条条分析，一项项攻克。”
当时亟待解决的一个难题就是柔性直流工程架空线路故障自清除。能否通过直流故障自清除的控制策略来实现直流线路自我修复从而快速恢复正常送电？这个想法萦绕在团队成员当时年仅26岁的黄伟煌博士心中。他翻阅了大量的学术资料，文献理论都认为只能通过断电的方式实现故障修理恢复，“这就好比电脑突然关机，我们只能按重启键，需要经历漫长的等待电脑才能恢复。然后我们就想了个办法，希望能在不关机的情况下实现故障清除，自动识别并将有问题程序快速关闭，让电脑运行不受任何影响。”
这个想法一提出来就遭到业内专家的质疑，“当时记得我特别心虚，毕竟博士刚毕业2年，坐在对面的又是50多岁的国外资深专家，但是凭借前期研究掌握的关键数据，我对自己的技术判断仍有信心。”于是团队成员一起大胆猜想，挑战权威。通过无数个日与夜的搭建模型、开展仿真论证，当屏幕上闪动着一串平稳的仿真波形时，整个团队激动不已，这是世界首次验证了的直流故障自清除技术，试验结果数据也令国外专家折服，相关结论也指导了后续关键设备的设计。
有团队成员指着比着膝盖还高的报告说：“平常一个工程控制保护十几本报告足够了，这次我们有七八十本。我们每解决一件前所未有的问题，就会觉得特别自豪。”这种自豪不仅因为创下多个世界第一，还在于工程让大家真正品尝到技术自信甜头。
设计之路披荆斩棘
2020年11月的广州仍未见寒意，凌晨时分，昆柳龙直流工程龙门换流站调试现场一片欢腾。随着调试指挥下达换流器解锁指令，运行人员操作解锁，昆龙—龙门极2直流电压由680千伏匀速爬升至800千伏，主控室大屏幕显示传输功率达到所设定的400兆瓦，充分验证工程的各项性能指标。这是这个世界级工程建设过程中的又一次世界第一：昆柳龙直流工程首次实现800千伏电压送电运行！
系统调试是直流工程投产前最为关键的验证环节，“可以把调试当作对工程的再体检。”龙门站调试负责人陈俊表示，所有设备将被加压通流，整个系统将连成一个整体输送功率，验证工程中的所有设计、制造和安装各环节，一旦存在遗漏的缺陷将力求通过调试发现并得到妥善解决。通过前期的一次次计算、一次次仿真平台的反复验证，扫清了柔性直流迈入特高压800千伏，并实现与常规直流混合运行的技术障碍。
仅以技术概念提出论证，柔性直流技术不是中国人首创。但是在其发展中，中国人实现了柔性直流技术在多端、特高压、柔直电网等工程中的应用。从在国际大电网组织发起成立混合直流输电技术工作组，再到牵头成功申请IEC标准，柔性直流技术“走出去”获得了国际上同行专家们的认可。“技术引领要有一定的判断能力，中国发展柔性直流技术将大有可为。”饶宏认为，南方电网公司通过在主电网应用、掌握特高压多端柔性直流技术，推动了柔性直流技术的进步，终将为未来电网技术发展起到核心作用，是中国电力人对世界电力技术发展作出的贡献。(周慧)
超高压公司乌东德直流项目部广州分部土建管理工程师唐源
攻破技术壁垒 赶超施工进度
昆柳龙直流工程广东境内受端站点±800千伏龙门换流站，是囊括直流控保系统、柔直换流阀、柔直换流变、桥臂电抗器等多种“首台套”的世界级站点，建设过程中不仅经历了极端天气和新冠疫情双重考验，更是打破了多项工程建设纪录。
2016年7月入职的超高压公司乌东德直流项目部广州分部土建管理工程师唐源，一直驻扎在工程的建设现场，承担换流站工程土建管理工作，“乌东德工程经历的挑战是前所未有的。”唐源回想起龙门站的建设过程时不禁感慨。
土建质量管控是建筑物和设备是否能够“站得住、立得稳”的管控核心，唐源深度参与了仪器校验、重要工序衔接、质量交底及预防措施研讨。严格的现场管控使得龙门换流站工程的4000余组压实系数检测、抗剪强度现场检测、平板载荷检测全部合格，桩基中一类桩占比达到96.5%，远超国家优质工程占比95%的惯例，为工程创优和电气设备正常运行打下了坚实基础。
打赢雨季施工攻坚战
2019年2月中旬至9月，在土建施工的关键阶段，龙门站建设现场累计降雨天数达到186天，土建连续施工天数少，严重影响了工程建设进度。
“那是我们最艰难的一段日子，为确保土建施工进度，我们组织进行3次进度计划的修编，并以天为节点实行‘细微化施工管控模式’,每个班组的施工计划我们都梳理出来了。”唐源说。
经过深入调研与分析，项目分部高度融合工作计划、工作量、现有资源3个要素，以每日工单的形式形成管控表单近150份，解决了工序衔接、窝工、交叉施工等多项问题。同时打破待工序施工全部完成后才开展验收的常规工作思路，充分运用过程检查，将隐蔽工程验收时间前移，进一步压缩工期，实现了土建施工进度从滞后到赶超的逆袭。
为保障龙门换流站质量达到国家优质工程金奖标准，2018年12月，唐源牵头编制了《创优策划实施细则》，统一了龙门换流站装修装饰、路面、小道、盖板、基础等土建阶段7个部分共177项工艺标准；规范了107项安全文明施工设施；同时制定了20项土建施工工艺标准、15项土建安全文明施工要求。建设施工过程中，现场形成外墙面砖、自流平地面、屋面、砌筑抹灰、电缆沟压顶勾缝等多个部位和工序的样板点，并按照样板严格落实施工标准。
实现工程质量“走新路”
龙门换流站高低端阀厅网架施工是土建阶段施工的难点，高端阀厅网架更是电网建设史上最大跨度的钢结构空间，由近5000根杆件拼装而成，跨度达到89米。面对这个难题，唐源不畏艰难，通过开展专家研讨、受力模拟分析、现场讨论等措施，组织参建单位梳理出提升设备校核、网架提升点加固杆件核查、支座检查、挠度监测等41项重点工作，确保网架施工及提升工作有序开展。最终实现高低端阀厅网架结构节点中心偏离不超过1.5毫米，纵横向长度偏差不超过30毫米，圆满实现了新的突破。
龙门换流站的阀塔设备为换流站的绝对核心部件，高端阀塔高约15米，每组重约110吨；低端阀塔高约12米，每组重约105吨。为确保设备安装精度，设计图纸要求阀塔基础预埋件表面高差小于±1mm，远远高于现行国家规范、南网验评标准中预埋件表面高差值+3mm～-4mm的要求。在无经验参考的情况下，唐源有序推进并参与相关研讨、创新、改造工作，通过设计制造变形微调支撑架解决了预埋件加工变形及现场焊接变形两大问题，实现了所有阀塔基础预埋件的高度、表面误差达到设计要求，复检合格率达到100%，确保了阀塔的顺利安装。 (邓博文)
超高压公司乌东德直流项目部副经理、工程调试总指挥胡雨龙
长期驻守现场 靠前指挥协调
胡雨龙，长期奋战在南方电网公司西电东送重点工程建设一线。在世界首个特高压多端柔性直流工程——昆柳龙直流工程面前，“老将”又变成了“新兵”，投身“南方电网技术挑战最多、攻关难度最大的工程项目”，他不放过一切学习磨炼的机会。在3年的技术攻关中，他带领团队连续“攻营拔寨”，挑灯夜战更成为家常便饭，大到与系统设备的参数配合、小到阀控的时序节点、IGBT器件的工作机理……一个又一个技术问题被“死磕”拿下。
他创新提出“功率模块过压晶闸管旁路试验”，组织开展了50余次过压极限试验，研究并形成从功率模块到柔直阀再到阀控系统完整的试验方法，多措并举打造工程强健有力的“心脏”。他带领项目团队扎实做好直流主设备的参数优化、设计定型和生产试验工作，推动包括特高压柔直换流阀、柔直变压器在内的多个世界“首台套”设备研发定型，实现国产IGBT功率器件的创新应用，解决了关键设备“卡脖子”问题。
一年完成76项直流系统调试
作为昆柳龙直流工程现场调试总指挥，他长期驻守现场、靠前指挥协调，带领调试团队发扬不怕吃苦、敢打硬仗的精神，出色完成2020年全年累计376项的直流系统调试工作。在工程投产前的第二阶段调试中更是带领团队24小时连续接力奋战，调试计划安排精确到小时乃至分钟，相继完成13个梯次共243项调试工作，突破了工程调试一个又一个重要关口，包括柔性直流双换流器串联运行、全半桥拓扑直流侧故障自清除、特高压柔性直流阀组在线投退等在内的工程系统各项功能和性能参数得到了全面验证。
胡雨龙沉着细致、勇于担当，在投产前极为有限的时间内先后解决了龙门站启动电阻冲击耐受不足、特高压柔直阀后充电阀组被动充电、阀控时序配合导致多个功率模块旁路等多项重大技术问题，保障了直流系统安全稳定运行。
针对龙门站直流线路地刀异动问题，胡雨龙组织全面细致排查控保系统相关逻辑。同时举一反三、追溯查源，及时排查隐患。
龙门站启动电阻连续多次出现穿箱套管和电阻排串杆击穿故障。胡雨龙在现场连续40多个小时没有休息，一面组织设备抢修，一面排查故障根本原因。通过现场多次试验摸索、大胆试错，创新提出绝缘包覆加强措施，为启动电阻陡冲击绝缘问题根治和后续系统调试连续开展创造了有利条件。
创造直流调试新纪录
在投产前的关键时刻，柳州站极2和极1相继出现了阀控时序配合导致多个功率模块旁路、柔直换流阀组无法充电解锁的问题。面对前所未有的困难和挑战，胡雨龙带领团队顶住压力，连续奋战3个昼夜，成功解决了换流阀控制系统方面的5个重大技术问题。同时，果断调整调试顺序，在24小时内成功实现了系统连续“三解锁”，创造直流调试新纪录的同时也为工程年底如期投产打下坚实基础。
2020年12月23日，中央电视台“新闻直播间”在柳州换流站现场直播“我国挑战800千伏柔性直流短路试验”。胡雨龙精心筹划、细致安排现场试验和转播配合工作。以往人工短路试验采用弓弩发射，准确性没有保证。为了确保试验一次成功，胡雨龙同志组织现场技术骨干和操作能手，利用直流停电挂短路框的机会连续升空进行试飞，针对现场强电磁环境增加抗干扰器件。当天试验，无人机拖拽8米绝缘绳带线起飞并一次试验成功，实现世界首次±800千伏柔性直流线路故障自清除，开创了无人机进行800千伏直流线路人工短路试验的先河。 (董跃周)
超高压公司基建部总经理任成林
攻坚重点工程 打造“最强心脏”
超高压公司基建部总经理任成林是一名老基建，参与了超高压公司从天广、贵广到昆柳龙全部10回直流工程的建设。他担任鲁西背靠背工程项目经理，建成世界上电压最高容量最大的柔直背靠背工程并获国优金奖；他带领建设团队积极应对突发疫情影响，全面打赢两大重点工程攻坚战；他带领柔直阀攻关团队勇攀科技新高峰，攻克了特高压柔直阀多项技术难题，打造了柔直工程“最强心脏”。
分秒必争打好工程攻坚战
新冠肺炎疫情爆发初期，任成林就马上认识到疫情给两大工程投产带来的严峻挑战，迅速行动，2020年正月初三返岗工作，第一时间研究制定基建领域疫情防控工作方案及指引，指导现场全面落实防控措施；及时组织梳理政策动态、人员返程计划、设备生产、供货及大件运输情况，召开3次专题会议研究对策，确定“错峰返程、分批复工”总原则和“一项目一策”“一标段一策”复工方案。积极推动建立与地方政府、疾控中心的联防联控机制，按“到位一批、隔离一批、体检一批、合格一批、进场一批”原则严把人员入场关。综合考虑人员、设备、机具及运输等制约因素，科学有序推动换流站和进度压力大的线路标段优先复工，2020年2月底实现全面项目复工。疫情期间，任成林还时常利用周末自驾车赴建设现场，抓紧抓实抓细防控措施落实，牢牢守住了基建领域疫情防控底线。
任成林带领基建部、项目部找准制约工期的“卡脖子”问题，研究制定“攻坚战”任务清单，建立“日计划、日落实、日调整”的“马上办”工作机制，确保关键节点务期必成。任成林总是赴现场驻点解决物资供应、停电计划、施工资源投入等问题。同时加强统筹、创新管理，组织参建单位加大资源投入、动态优化施工工序，强化线路、铁路等跨越施工计划执行刚性，具备条件的采取7×24小时、多个工作面并行作业等一系列超常规措施，最终夺取了攻坚战全面胜利，云贵互联工程提前19天投产，昆柳龙工程昆龙低端提前1个月、昆柳龙三端提前半年全面投产。
创新引领勇攀科技新高峰
柔直阀是柔直系统的最核心设备，对于工程的重要性类似于心脏之于人体。任成林积极发挥鲁西背靠背柔直攻关经验优势，他主动请缨，担任了工程最核心设备也是最难啃的硬骨头——柔直换流阀攻关团队组长。
他带领团队将“高可靠性功率模块旁路技术研究”作为攻关的重中之重，针对7大技术难点开展连续集中攻关。柔直阀“黑模块”会直接导致输电系统故障停运，这是个世界级难题，直接阻碍了柔直技术在大容量远距离输电中的大规模应用。“面对这一世界难题，我们的团队进一步自我加压，在‘杜绝单一模块故障导致系统闭锁’目标的基础上，大胆提出了杜绝‘黑模块’的终极目标。”任成林说。在阀高可靠性旁路技术攻坚关键阶段，连续半个月“白加黑”工作模式，常常为一个技术细节讨论到半夜。在旁路晶闸管研制阶段，任成林与各方技术人员一下飞机就赶到设备、器件生产工厂，一起研讨、一起攻坚，多次通宵达旦，累了直接躺地板上睡一会。进口IGBT器件是柔直阀模块的最核心器件，已成为柔直工程“卡脖子”器件。国产化IGBT器件应用是技术攻关的另一个重要目标，任成林带领团队联合柔直阀及器件供应商联合攻关，解决了额定电流运行失效等一系列技术难题，中车IGBT器件成功应用于龙门换流站。
历时18个月的全力攻关，经过52次技术研讨会、29次试验见证、9次攻关组大会，成功解决了柔直阀关键参数、设计、生产、试验等40余项核心问题，攻克了“黑模块”技术壁垒，关键指标较国内同期工程先进一代，经受住了长期高温满负荷实际运行考验，充分表明这颗强大的“心脏”完成能够胜任特高压、远距离、大容量直流输电的重任，引领全球特高压技术迈入柔直时代。 (蔡永梁)
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