中国南方电网公司,是中国的两大电网公司之一,服务覆盖区域包括云贵桂粤琼五省区,版图约占中国大陆面积的1/6,是与中国国家电网公司平级的独立存在的电网企业。中国南方电网公司挂牌成立于2002年12月29日。中国南方电网公司的形成和发展,是与西电东送密切相关的,迄今为止已经形成了“九直八交”骨干电网网架。而南方电网超高压公司是负责管理、运营、维护和建设南方电网跨省区骨干网架和重要联络线的,超高压公司承担着实施西电东送战略的职责。南方电网超高压公司前身为原水利电力部在1984年成立的华南电网办公室,先后经过改组、更名变为中国南方电力联营公司、国家电力公司南方公司,自2002年年底中国南方电网公司成立后,超高压公司改组为中国南方电网公司的分公司之一。

中国的版图广袤,但其资源分布不均衡,资源的储存和能源的消费属于逆向存在,水电相关产业高度密集于川滇藏等西南地区,风电和光伏相关产业密集于西北,煤炭相关产业高度密集于山西内蒙陕西新疆等北部地区,但能源消却40%以上的集中在东部沿海,并且会一直延续下去。这些相关的条件决定了中国根本无法实施像美国那样做到能源就地平衡消耗,只能将西南水电、西北风电光伏和坑口火电等地集中开发,然后送往东中部地区,满足东中部用电需求,这种远距离的大容量的输电需求下,决定了西电东送是非常重要的,而西电东送的重要性间接或者说是直接的决定了超高压、特高压电网的发展。早在2002年电力体质改革时,其余省区组建为中国国家电网公司管理,而将南方电网独立划出,就是因为当时已经形成了云贵向广东送电的格局,云贵桂粤四省地域相对狭小,东西横贯仅一千多公里,便于实施西电东送。下面,北极星输配电小编将以时间的顺序,带您了解南方电网公司的特高压是如何跃进的。

上世纪九十年代,珠江上游的天生桥一二级电站、鲁布革电站相继投产,并通过天广一、二回500kV超高压线路送往广东,2001年,500kV天生桥送电广州直流输电系统建成投运,输电容量达到1800兆瓦,是当时全国容量最大的直流,几乎是全广东统调负荷的十分之一。至此,到2002年南方电网公司成立之时,已经形成了“两交一直”的交直流并联网架,云贵桂粤四省联网和西电东送的格局已经初步体现。
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而在2002年底南方电网公司成立之后,西电东送显现的更为重要了。消费水平迅猛提升,经济飞速发展,东中部的用电格局已经由九十年代的富余用电转变为了缺电控电,而西部云南贵州广西三省的水电火电产量富足,并且借助电厂投资大和电厂投运后,电费收益能够推动经济的发展。因此,西电东送的推进和发展成为了南方电网公司重要的使命。南方电网公司的电网网架得需要不断发展壮大,才能够满足人们物质生活需求用电。
2004年,500kV贵广I回直流建成投运,煤炭资源丰富的贵州开发坑口火电送往珠三角,与同期建成的三峡—广东直流、三峡—常州、三沪直流I道,南方电网公司的直流容量由天广的1800兆瓦进一步提升到了3000兆瓦。但此时直流输电技术,仍然高度依赖西门子等外企,无法自己建设直流工程,外企条件苛刻,自主权流失。无法独立自主的建设直流工程,造成了无论技术问题还是设备问题都非常的复杂难以梳理。
截至2006年底,南方电网超高压公司所管辖的南方电网西电东送主通道形成了“六交二直”的电网网络结构,其中包括500kV天广交流一、二、三、四回以及500kV贵广交流双回、罗平至百色II回交流线路、龙滩送出工程(至柳州、平果)等8条交流输电通道,±500kV天广直流Ⅰ回(天生桥--广州北郊)(1800MVA)、±500kV贵广Ⅰ回(安顺--肇庆)(3000MVA)、±500kV贵广直流Ⅱ回(兴仁--深圳)(3000MVA)两条直流输电通道,±800kV云广I回直流工程、形成了“四直八交”的西电东送网络结构。
到了2007年,依托500kV贵广II回直流,南方电网公司开始了直流输电自主化的历程,贵广II回直流输电项目中,换流变压器、换流阀等核心高压设备已经开始应用中国西电等公司生产的国产设备,高压设备的自主化率达到了70%。但其中最关键的控制系统和阀基电子设备等仍然是西门子等外企的系统,换流站主控室监控电脑的文字和画面等仍然全是英文显示。

2008年,天广直流控制系统开始进行国产化的全面改造,应用的是国产化的南瑞控制保护系统,改造后的天广直流,撤去了模拟操作盘等西门子的过时科技技术,全部换为全新的数字化监控平台。同年,云广特高压直流示范性工程开工,这是世界第一条±800kV特高压直流,电压等级已经刷新了世界记录,南方电网公司创造了当时电力工业史上的巅峰。
2009年底,云广特高压直流示范性工程单极投产,2010年全面投产,额定输送能力达到5000兆瓦。云广特高压工程平均每年输送澜沧江中游水电近250亿度,相当于每年为广东减少燃煤排放800万吨,极大缓解了当时广州和东莞地区电力紧缺的局面。可惜的是,云广特高压工程的控制保护系统仍然是以西门子技术为核心的中外合资平台,监控电脑的文字和画面等仍然是全英文。
2014年6月,世界上容量最大的500kV直流输电系统、世界上第一条同塔双回直流——溪洛渡右岸电站送电广东直流输电系统(简称“溪洛渡直流工程”)全面投运。溪洛渡直流工程是国家“十二五”西电东送的重大能源建设项目,由南方电网公司负责建设及运维,本项目于2011年12月正式开工建设。溪洛渡直流工程西起云南昭通市盐津县牛寨换流站,东至广东广州从化市从西换流站,途经云南、贵州、广西、广东四省区,线路全长2×1223公里。溪洛渡直流工程额定电压±500kV,单回直流输电容量为320万千瓦,双回直流输电容量为640万千瓦,是当时世界上输电容量最大、输电距离最长的同塔双回直流输电工程。按2013年广州最高统调负荷1310万千瓦估算,溪洛渡直流工程送电能力可满足广州近一半的用电需求,它的送电规模达到了3400万千瓦。溪洛渡直流工程在贵广II回直流70%国产化的基础上,进一步国产设备技术自主化,接近了100%。截至2014年10月,南方电网公司超高压公司500kV及以上输电线路长度合计18189公里,跨海电缆34公里。公司所辖的南方电网主网架已形成了“八交七直”15条500kV及以上西电东送大通道,西电东送能力(送端)达到3810万千瓦,年送电量约1124亿千瓦时。
2015年,南网第二条800千伏直流——云南普洱至广东江门特高压直流全面投运,普侨直流在高压设备上也基本实现了国产化。云南普洱至广东江门±800千伏直流输电工程(简称“糯扎渡直流工程”),与溪洛渡右岸电站送电广东双回±500千伏直流输电工程(简称“溪洛渡直流工程”)统称为“两渡”直流工程。糯扎渡直流工程起于云南普洱换流站,止于广东江门换流站,线路全长1413公里,额定输送容量500万千瓦。
目前为止,南方电网公司西电东送已经形成了“八条交流、八条直流”共16条500kV及以上西电东送大通道,云南清洁水电送出电力占西电东送比例将达到超过50%超过一半,最高送电负荷达到了3258万千瓦,占广东统调的三分之一强。成为了南方五省区最直接、最牢固、最紧密的经济社会合作方式之一。
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2016年5月28日,云南金沙江中游电站送电广西直流输电工程比原计划提前一个月投运,它的投运标志着南方电网公司主网架已经形成“八交九直”西电东送大通道,最大送电能力达到3950万千瓦。西电东送的首条落点广西的±500kV直流输电线路——云南金沙江中游电站送电广西直流输电工程(简称“金中直流工程”)是2014年10月18日正式开工建设的。金中直流工程西起云南丽江金官换流站,东至广西柳州柳南换流站,线路全长1105公里,额定电压等级为±500kV,输送容量达320万千瓦。金中直流工投运后,把云南的清洁水电输送到广西用电负荷中心,满足了广西壮族自治区柳州市及周边负荷持续增长的用电需求,促进了东西部资源优化配置。每年可向广西送电约140亿千瓦时,相当于广西全年社会用电量的15%,预计每年可减少燃煤450万吨,减少二氧化碳排放1120万吨,减少二氧化硫排放8.6万吨,将为防治大气污染、改善生态环境做出积极贡献。
2016年初,南方电网公司第三条±800千伏直流工程——滇西北至广东±800千伏特高压直流工程开工(简称“新东直流工程”),滇西北直流工程是国家大气污染防治行动计划12条重点输电通道之一,工程西起云南省大理州剑川县,东至广东省深圳市宝安区,线路全长为1959公里,是南方电网目前为止最长的输电工程,也是西电东送首条落点深圳的特高压直流线路。送电能力500万千瓦,计划在2017年底前具备送电能力。±800千伏新东直流建成后,深圳每年将直接享用澜沧江上游的200亿度清洁水电风电,东方换流站也将成为深圳市第一座特高压变电站。
鲁西背靠背直流异步联网工程建设地点位于云南省的曲靖市罗平县,是目前世界上首次采用大容量柔直与常规直流组合模式的背靠背直流工程,柔直单元容量达到1000兆瓦,直流电压达±350千伏,电压和容量均为世界最高水平。其中,单相三绕组换流变、柔性直流换流阀及阀控、单相双绕组联接变以及直流控制保护等换流站直流主设备均属国内首次研制。鲁西背靠背直流工程率先采用柔性直流加常规直流组合模式。柔性直流是最新一代的直流输电技术,较常规直流控制更为灵活,电能质量更高,配套换流站占地更小鲁西背靠背直流工程无论电压等级还是建设规模,与同类工程相比均为世界第一。鲁西背靠背直流工程最终规模3000兆瓦,本期建设1×1000兆瓦常规直流单元+1×1000兆瓦柔性直流单元。鲁西背靠背直流工程于2015年3月正式开工,在2016年6月30日建成后投运。

迄今为止,南方电网公司已经形成“九直八交”骨干电网网架,构成了金沙江中游、下游,澜沧江中游、下游,珠江上游,贵州西部坑口火电集中向广东广西送电的格局,西电东送最高安全受电容量达到了3600万千瓦,相当于全网最高统调负荷的1/4。西电东送极大推动了南方电网网架技术的更新,不仅促使南方电网全面的掌握了500千伏、800千伏直流等世界电力前沿工程项目的建设和运维技术,也使得南方电网把握了在世界上处于领先地位的能够驾驭复杂大电网的技术和能力。南方电网公司的骨干网架成为了500千伏常规直流、同塔双回直流、800千伏特高压直流、背靠背直流和柔性换流的交直流混联的区域电网,将建成一张处于世界领先水平的坚强、智能、绿色、高效的大电网。
到2022年,以满足云南贵州本省需求为主的水电开发将到一个阶段,在云南贵州的西电东送增长速度将延缓。预计到了2025年,南方电网公司的骨干网架西电东送受端电力将继续增长为规划的5200万千瓦,年输入两广的清洁电力将超过2350亿度,将取代燃煤消耗7500万吨。
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