柔直換流站生產(chǎn)準(zhǔn)備工作探究

劉吉昀

摘? 要：隨著新能源發(fā)電技術(shù)的推廣與應(yīng)用，新能源電力的并網(wǎng)和送出成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，柔性直流輸電技術(shù)在此方面擁有巨大優(yōu)勢(shì)。柔直換流站是柔性直流輸電中重要組成部分，設(shè)備具有技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)少等特點(diǎn)，文章淺析了張北柔直工程北京換流站運(yùn)維、檢修的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，對(duì)今后柔直換流站運(yùn)檢單位生產(chǎn)準(zhǔn)備工作有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：柔性直流;換流站;生產(chǎn)準(zhǔn)備工作

中圖分類號(hào)：F426.61? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）10-0127-02

Abstract： With the promotion and application of new energy power generation technology， the grid connection and transmission of new energy power has become a key link， and flexible DC transmission technology has great advantages in this respect. Flexible direct converter station is an important part of flexible DC transmission， and its equipment has advanced technology and less application experience. This paper analyzes the production preparation of operation and maintenance of Beijing converter station of Zhangbei flexible direct project， which will be a reference for the production preparation of operation and inspection units of flexible direct converter station in the future.

Keywords： HVDC; converter station; production preparation

引言

張北±500千伏柔性直流輸電示范工程是世界首個(gè)柔性直流電網(wǎng)工程，也是世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大的柔性直流工程，是國(guó)家電網(wǎng)服務(wù)能源清潔低碳發(fā)展的重大工程。該工程包括在張家口市康保縣、張北縣，承德豐寧分別建設(shè)的三座±500千伏送端柔性直流換流站，和在北京建設(shè)的一座±500千伏受端柔性直流換流站，總換流容量900萬(wàn)千瓦。工程投運(yùn)后，將實(shí)現(xiàn)張北新能源基地、豐寧儲(chǔ)能電源與北京負(fù)荷中心相連。屆時(shí)北京市外受電比例將達(dá)到70%，冬奧場(chǎng)館實(shí)現(xiàn)100%清潔能源供電，有力服務(wù)低碳奧運(yùn)專區(qū)建設(shè)。國(guó)網(wǎng)北京市電力公司負(fù)責(zé)北京換流站的運(yùn)維、檢修工作。

1 柔直換流站與變電站、直流換流站區(qū)別

現(xiàn)階段，柔直換流站相較于變電站、傳統(tǒng)直流換流站應(yīng)用范圍小、投運(yùn)數(shù)量少、認(rèn)知相對(duì)淺薄[1]。

變電站是以交流電的形式對(duì)電壓和電流進(jìn)行變換，接受電能及分配電能的場(chǎng)所，主要包括變壓器、高壓斷路器、隔離開關(guān)、母線、避雷器、電容器、電抗器等，應(yīng)用最為廣泛，但其交流特性致使輸送容量受限、故障損失較大、電能質(zhì)量要求較高，不利于跨區(qū)域、大容量輸送電能。

傳統(tǒng)直流換流站利用直流輸電技術(shù)，可大容量、遠(yuǎn)距離輸送電能，較交流線路造價(jià)低、損耗小，故障時(shí)能限制系統(tǒng)的短路電流。傳統(tǒng)直流換流站主要包括晶閘管換流閥、換流變壓器、交流開關(guān)、平波電抗器、交流濾波器、無功補(bǔ)償設(shè)備等。由于設(shè)備眾多，占地面積較大，造價(jià)較高，現(xiàn)階段主要用于遠(yuǎn)距離輸電、電網(wǎng)間互聯(lián)。

柔直換流站利用柔性直流輸電技術(shù)，是一種以電壓源換流器、自關(guān)斷器件和脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)為基礎(chǔ)的新型輸電技術(shù)，該輸電技術(shù)具有可向無源網(wǎng)絡(luò)供電、不會(huì)出現(xiàn)換相失敗、換流站間無需通信以及易于構(gòu)成多端直流系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)[2]。柔直換流站較傳統(tǒng)換流站換流閥為電壓源換流器（VSC），其用可關(guān)斷器件（通常為IGBT）代替?zhèn)鹘y(tǒng)晶閘管，其是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。

2 明確生產(chǎn)準(zhǔn)備任務(wù)

根據(jù)以往工程、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，遵照公司相應(yīng)規(guī)定、規(guī)范，結(jié)合工程實(shí)際情況，明確柔直換流站生產(chǎn)準(zhǔn)備任務(wù)，主要分為以下七部分：（1）確定組織機(jī)構(gòu)的設(shè)置及人員配備方案。（2）制定生產(chǎn)準(zhǔn)備工作大綱、工作計(jì)劃和實(shí)施細(xì)則。（3）選派適合的生產(chǎn)骨干進(jìn)駐工程現(xiàn)場(chǎng)，參加工程建設(shè)，跟蹤了解工程進(jìn)度和質(zhì)量，提出優(yōu)化意見和建議，落實(shí)技術(shù)監(jiān)督和反事故措施要求。（4）制定各類生產(chǎn)人員的培訓(xùn)計(jì)劃并組織實(shí)施。（5）配備生產(chǎn)必需的各類工器具、儀器儀表、家器具、標(biāo)示牌、生產(chǎn)車輛等。（6）制定現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程、驗(yàn)收大綱、驗(yàn)收卡和管理制度。（7）工程資料的接收及管理。

3 制定生產(chǎn)準(zhǔn)備方案及計(jì)劃

根據(jù)工程建設(shè)進(jìn)度、投運(yùn)安排、生產(chǎn)工作實(shí)際情況，超前謀劃，精心組織，倒排時(shí)間節(jié)點(diǎn)，制定生產(chǎn)準(zhǔn)備方案及計(jì)劃，按期、有序、高質(zhì)量完成各項(xiàng)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，切實(shí)做到“人員培訓(xùn)到位、跟蹤驗(yàn)收到位，現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程到位，物資準(zhǔn)備到位、隱患排查到位，調(diào)試接站到位”，為實(shí)現(xiàn)換流站“管理標(biāo)準(zhǔn)化、隊(duì)伍專業(yè)化、運(yùn)檢精益化，措施現(xiàn)代化”，以及柔直換流站投運(yùn)后的長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。方案應(yīng)包括工作目標(biāo)、工作思路、組織架構(gòu)及責(zé)任、計(jì)劃任務(wù)等方面，并定期對(duì)計(jì)劃完成情況進(jìn)行總結(jié)、分析，合理地安排下一段時(shí)期工作，確保生產(chǎn)準(zhǔn)備工作在投運(yùn)前保質(zhì)保量完成。

4 人員培訓(xùn)

人員培訓(xùn)以學(xué)習(xí)柔性直流技術(shù)、換流站運(yùn)維、檢修為核心，根據(jù)人員特點(diǎn)，差異化培養(yǎng)，針對(duì)不同層次、不同專業(yè)人員，制定切實(shí)可行的培訓(xùn)計(jì)劃，以適崗勝任為目標(biāo)，強(qiáng)化柔性直流輸電技術(shù)和運(yùn)維技術(shù)培訓(xùn)，按照“由簡(jiǎn)到繁、由淺入深”的整體思路，采取理論培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)跟班、駐廠學(xué)習(xí)等多種方式，制定相應(yīng)人才培養(yǎng)方案。柔性換流站相關(guān)技術(shù)是一項(xiàng)全新的前沿技術(shù)，而張北柔直工作作為試驗(yàn)示范工程，涉及高容量換流閥、直流斷路器、耗能裝置等新裝備、新專業(yè)，其中還有多臺(tái)（套）、世界“首臺(tái)首套”設(shè)備應(yīng)用，技術(shù)復(fù)雜，理論難度大，統(tǒng)籌安排選拔學(xué)歷水平高、專業(yè)對(duì)口的近年入企年輕大學(xué)生為班底，打造運(yùn)維、檢修團(tuán)隊(duì)。

理論知識(shí)培訓(xùn)。可采取邀請(qǐng)大學(xué)專業(yè)教授、老師專題講座，利用專業(yè)書籍、文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)MOOC自學(xué)，內(nèi)部小組討論，邀請(qǐng)公司內(nèi)部專家授課等形式開展，對(duì)柔性直流技術(shù)、換流站運(yùn)維、檢修技術(shù)理論知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立柔直換流站運(yùn)維、檢修概念。

現(xiàn)場(chǎng)跟班學(xué)習(xí)。聯(lián)系投運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)豐富的換流站進(jìn)行駐站跟班學(xué)習(xí)，與現(xiàn)場(chǎng)值班人員同吃同住，學(xué)習(xí)換流站運(yùn)維基礎(chǔ)知識(shí)和換流站檢修基礎(chǔ)知識(shí)，以及各項(xiàng)工作流程、日常工作和定期工作、監(jiān)盤、事故處理等。

駐廠學(xué)習(xí)。根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司直流換流站驗(yàn)收管理規(guī)定（試行）》規(guī)定，運(yùn)檢單位應(yīng)參加換流站基建工程廠內(nèi)驗(yàn)收，利用此機(jī)會(huì)，派專人駐廠驗(yàn)收、學(xué)習(xí)，與廠家研發(fā)、生產(chǎn)人員學(xué)習(xí)、交流設(shè)備原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)維檢修注意事項(xiàng)等。

5 設(shè)備驗(yàn)收

設(shè)備驗(yàn)收是換流站建設(shè)、投運(yùn)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司直流換流站驗(yàn)收管理規(guī)定（試行）》規(guī)定，驗(yàn)收分為可研初設(shè)審查、廠內(nèi)驗(yàn)收、到貨驗(yàn)收、隱蔽工程驗(yàn)收、中間驗(yàn)收、竣工（預(yù)）驗(yàn)收、啟動(dòng)驗(yàn)收，驗(yàn)收過程貫穿土建建設(shè)、電氣安裝、系統(tǒng)調(diào)試等整個(gè)過程。驗(yàn)收工作開始前，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)際情況，編制完善的驗(yàn)收大綱和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書、驗(yàn)收卡。可以《國(guó)家電網(wǎng)公司防止直流換流站單、雙極強(qiáng)迫停運(yùn)二十一項(xiàng)反事故措施》、《國(guó)家電網(wǎng)有限公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》、《國(guó)家電網(wǎng)公司直流換流站驗(yàn)收管理規(guī)定（試行）》等公司文件、行業(yè)規(guī)范為基礎(chǔ)，結(jié)合所在地區(qū)特殊規(guī)定，編制驗(yàn)收指導(dǎo)書、驗(yàn)收卡。

根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)新建輸變電工程竣工預(yù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)工期的通知》要求，合理安排驗(yàn)收人員、制定驗(yàn)收計(jì)劃、預(yù)估驗(yàn)收時(shí)間。驗(yàn)收過程中，按設(shè)備分組，明確小組負(fù)責(zé)人，統(tǒng)一驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行“一設(shè)備一卡”，按照經(jīng)審核的驗(yàn)收卡內(nèi)所列的項(xiàng)目實(shí)施驗(yàn)收，做到驗(yàn)收記錄清晰全面，確保驗(yàn)收無遺漏、有缺項(xiàng)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定及運(yùn)維、檢修人員需求，要求設(shè)備廠家、施工單位提供電子版、紙質(zhì)版中文資料，安排專人接收、整理、存檔，梳理物資合同及會(huì)議紀(jì)要，統(tǒng)計(jì)備品備件、儀器儀表數(shù)量，準(zhǔn)備進(jìn)行備品備件、儀器儀表的交接、驗(yàn)收工作。與建管、監(jiān)理單位建立溝通機(jī)制，要求電氣安裝單位、廠家配合驗(yàn)收、消缺工作，確保驗(yàn)收質(zhì)量。

驗(yàn)收過程中，在設(shè)備安裝調(diào)試過程中，對(duì)關(guān)鍵工藝、關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部件、重點(diǎn)試驗(yàn)、隱蔽工程等過程，運(yùn)維人員應(yīng)旁站驗(yàn)收，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)、驗(yàn)收記錄和照片、視頻等影像記錄。對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷和需要整改的問題，及時(shí)匯總反饋至建設(shè)、監(jiān)理、施工等單位，督促建設(shè)管理單位組織消缺、整改，重大問題以反饋單形式上報(bào)上級(jí)管理部門，確保“零缺陷”移交。全面掌握缺陷的消除情況、遺留缺陷的處理方案及計(jì)劃并監(jiān)督執(zhí)行，督促建設(shè)管理單位按時(shí)移交新建工程檔案資料，涉及進(jìn)口設(shè)備為避免翻譯歧義，應(yīng)要求廠家提供中文版資料。

6 調(diào)試配合

換流站系統(tǒng)調(diào)試是保證換流站一、二次設(shè)備安裝完成后，運(yùn)維單位初步驗(yàn)收之后，驗(yàn)證工程項(xiàng)目整體質(zhì)量、設(shè)備能否穩(wěn)定運(yùn)行的工作過程，尤其是檢驗(yàn)一次設(shè)備和二次控制保護(hù)系統(tǒng)配合性能。系統(tǒng)調(diào)試主要由建設(shè)組織單位組織，電科院負(fù)責(zé)，運(yùn)維單位、經(jīng)研院、建設(shè)管理單位、施工單位、廠家、技術(shù)支持單位等參與，運(yùn)維單位主要負(fù)責(zé)調(diào)試期間設(shè)備倒閘操作、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視等工作。

調(diào)試期間工作任務(wù)重、時(shí)間緊，運(yùn)維單位應(yīng)提前與調(diào)試單位溝通，了解獲取調(diào)試計(jì)劃、調(diào)試方案，做好人員分組、操作練功等調(diào)試準(zhǔn)備工作。調(diào)試工作是運(yùn)維人員提升技能水平的最佳時(shí)間，可充分了解設(shè)備故障發(fā)生情況，應(yīng)安排專人對(duì)調(diào)試試驗(yàn)項(xiàng)目過程中的現(xiàn)象進(jìn)行記錄，可利用錄屏、攝像、照片等手段進(jìn)行詳細(xì)記錄作為投運(yùn)后人員培訓(xùn)的重要資料。

7 生產(chǎn)準(zhǔn)備改進(jìn)建議

7.1 開展生產(chǎn)準(zhǔn)備工作時(shí)間提前

一線運(yùn)維、檢修人員應(yīng)提前介入工程，提前開展生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，尤其是柔直換流站設(shè)備數(shù)量多、技術(shù)復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)準(zhǔn)備期要求更長(zhǎng)，生產(chǎn)單位可以有充足的時(shí)間，進(jìn)行人員培訓(xùn)、物資準(zhǔn)備，確保柔直換流站順利投運(yùn)。

7.2 加強(qiáng)與建設(shè)方溝通

換流站屬地化管理后，各公司運(yùn)維管理不同，運(yùn)維單位應(yīng)加強(qiáng)與建管單位溝通協(xié)調(diào)，根據(jù)日后自身工作要求、習(xí)慣，提出更符合生產(chǎn)的建議。對(duì)于一些特殊規(guī)定，提前告知建設(shè)管理單位協(xié)商執(zhí)行，避免驗(yàn)收時(shí)存在分歧。

7.3 全面把控施工質(zhì)量

利用建設(shè)期施工單位、監(jiān)理單位、建管單位的三級(jí)檢查，要求相關(guān)單位提供相應(yīng)檢查資料包括文字、影像資料，確保施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)不合格，及時(shí)要求整改或者返工。對(duì)于隱蔽工程、核心設(shè)備安裝，要求設(shè)計(jì)院、廠家對(duì)施工、安裝單位、監(jiān)理做好技術(shù)交底，必要時(shí)進(jìn)行旁站見證。

8 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要是從柔直換流站與變電站、直流換流站區(qū)別、生產(chǎn)準(zhǔn)備任務(wù)、制定生產(chǎn)準(zhǔn)備方案及計(jì)劃、人員培訓(xùn)、設(shè)備驗(yàn)收等方面進(jìn)行介紹、闡述，作者提出生產(chǎn)準(zhǔn)備部分工作的改進(jìn)意見，供大家參考。

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