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发稿时间:2021-04-17 06:46:47

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  全天候坚守现场,零下20℃户外试验,他们的“追风”故事只为保障——

  让张北的风点亮北京的灯

  4月的河北省坝上草原,满眼嫩绿,高大的风车星罗棋布。风轮缓缓转动,风能即转换为机械能,再经由齿轮转换,机械能最终转化为电能。去年6月,张北柔性直流电网试验示范工程(以下简称“张北柔直工程”)正式投运,清洁的电力开始汇聚到位于河北省张家口市张北县的换流站,然后输向北京,点亮万家灯火。

  由于新能源波动性大,若想稳定传输并非易事。“张北柔直工程像一辆行驶在电网中的‘超级货车’,能精准控制方向与速度,将不稳定的风电稳妥送到终端。”国家电网冀北公司工程管理公司项目经理郭良告诉记者,该工程每年可向北京输送140亿千瓦时的清洁电力,相当于北京年用电量的1/10。

  来之不易的成绩背后,是施工人员28个月、800多天的日夜坚守。近日,本报记者采访了张北柔直工程的建设团队,听他们讲述“追风”的故事。

  驻守现场——

  郭良从“爸爸”变成“叔叔”

  之所以在张家口地区建设这项创新工程,恰恰是因为该地拥有丰富的可再生能源,堪称是“风的故乡、光的海洋”。但由于张家口用电需求小,新能源接纳能力有限,亟须新建输电通道。

  “张北柔直工程的出现,探索出了新能源消纳的新模式,成功将张家口与承德地区的上百家风电场连接为一个有机整体,为北京直接供电,就近解决了首都燃气电厂替代问题,极大改善环境质量。”郭良介绍道。

  张北柔直工程共有中都、康巴诺尔、阜康及延庆4座换流站,这其中,中都换流站是换流容量最大的送端电源。今年38岁的郭良,就曾任中都换流站业主项目经理。

  “郭经理,快来看一下,这土怎么是绿色的!”2018年3月,项目刚刚开工没几天,郭良便接到报告,顿时心头一紧。

  戴好安全帽,他连忙冲到施工现场,定睛一看,挖掘机垒出的“土山”,竟全是绿色的“硬疙瘩”。“这些土块,浇水成泥巴,稍微湿水就硬如砖头。”尽管已从事特高压电力工程建设16年之久,但如此土质条件一时间还是令郭良感到措手不及。

  郭良知道,土质发绿,怕是腐蚀性不小。很快,实验室结果便证实了他的猜想:土壤中的氯离子、硫酸根离子含量异常高,远超常规水平。“腐蚀性土壤对钢筋的危害极强,一旦发生坍塌,后果不堪设想。”郭良告诉记者,过往应对腐蚀性土壤的办法没有奏效,刚刚动工的项目被迫停工了。

  张北县地处高寒、高海拔区,每年施工有效期仅有4个月。如若耽搁过久,定会影响施工进度。郭良立即向高校实验室求助,但实验室给出的解决方案并不尽如人意。

  “不过专家发现,施工区所在位置属于沼泽地形,有大量的水积存在地表2至3米深处。既然弄清了土质状况,中国这么大,肯定还能找到类似的地勘报告。”郭良并未气馁,开始着手组建技术攻关小组,搜寻可行方案。

  整整4天时间,每天仅睡四五个小时,剩下的时间全都坐在电脑前,郭良带领同事们将各种换流站工程数据库翻了个底朝天。终于,大家发现,在新疆哈密市曾有过针对同类型土质的施工项目。借鉴成熟经验,经过1个月的反复试验,外加填料的抗腐蚀解决方案确定了,项目得以继续进行。

  事实上,中都换流站从开工到竣工,郭良遇到的困难并不少。哪个设备操作复杂,哪种作业方法需要改进,郭良心里都跟明镜儿似的,记的是一个不落。忙起来的时候,他一天要赴好几个作业点巡查,误了饭点,就趁着赶路中途吃个泡面、啃个面包,常常有上顿没下顿。

  在同事眼中,郭良是一个十足的“拼命三郎”。一次工作时,他突感肠胃疼痛,被紧急送往医院,经诊断发现是肠息肉作祟,需立即手术。刚过术后观察期,郭良便瞒着家人,偷跑回工地,一直坚持到工作结束才回家休养。

  “刚参加工作时,老师傅曾教育过我,一定要把工程建设当成自己的‘孩子’一样对待。而‘孩子’的成长,需要‘大人’的监护,所以我必须回来。”郭良坚定地说。

  然而,对待自己年幼的儿子,郭良却有着说不出的愧疚。由于长期全天候驻守现场,父子两人只能使用视频通话。“一开始,孩子还会高兴地喊‘爸爸’,结果过了3个月再视频,孩子却把我忘了,只喊了声‘叔叔’。”说到这,郭良不由笑出了声,眼角处泪花闪烁。

  令郭良欣慰的是,2019年,中都换流站如期完成工程建设,成为世界上最高电压等级、最大容量的柔性直流换流站。“一想到北京冬奥会能用上新能源风电,我是打心眼儿里高兴。”郭良感慨道,“参与张北柔直工程建设,绝对是值得我骄傲一生的经历。”

  设备验收——

  李振动的电话1天响了100多次

  傍晚时分,雪越下越大,一辆车子猛然停下——前方因积雪封路了,没办法,只能等待。零下20℃的低温,却丝毫不能冷却车内人的焦急情绪。他知道,这场与时间的赛跑,需分秒必争。

  坐在车里的人名叫李振动,是国网冀北公司直流检修一班班长。按计划,基础建设完工后,张北柔直工程便进入全面验收期,李振动负责的便是直流运检。

  2019年12月21日,在位于河北省承德市的阜康换流站检修时,李振动忽然发现,张北柔直工程的重要主设备——机械式直流断路器存在重大隐患。他忙向生产厂家核实信息,但对方却一口否认存在设计缺漏。

  “机械式直流断路器,在每个换流站都有应用。最要命的是第二天,中都换流站就要启动调试了。”思来想去,李振动还是放心不下,立马停了手里的工作,拎着2个工具箱,带着同事赶往中都换流站。

  没承想,车刚走了一半,就遇大雪封路。“在车上,我根本坐不住,平生第一次这么期盼扫雪车的到来。”李振动告诉记者,抵达中都换流站时,已是凌晨1点,平时仅需3个小时的车程,这次却花了9个多小时。

  顾不上休息,李振动赶紧查看图纸并制定验收方案。果不其然,他的担心不是多余的,中都换流站的直流断路器确实存在问题。李振动与同事们赶紧行动,一边发送重大问题联系单,一边催促设计院连夜修改图纸,进行问题整改。经过5个小时的奋战,直流断路器重新接线传动,避免了重大安全事故。

  忙完后,已是清晨。李振动说,现在想想,还是有些后怕,如果真的出现故障,将会造成上亿元的设备损失,“我个人紧张一点、累一点没有关系,作为直流检修负责人,必须守好每道关口。”

  2019年11月到去年1月,是验收期最忙的阶段,李振动的工作可以用一串数字概括——“697”工作模式。每天早上6点开工,晚上9点收工,一周7天,日日如此。

  “像中都换流站,共有10万多颗螺丝、3168个子模块、1万3千多根光纤……”提起换流站的零部件设备,李振动如数家珍。自从进入全面验收期,李振动带领团队共参加分系统调试13587项,保证了设备一次投运成功。

  但少为人知的是,这位许多人眼中的“柔直先锋”,在几年还只是位柔性直流输电技术的“门外汉”。

  “其实,我在参与张北柔直工程前,对于柔直技术只能说是一知半解。”为了尽快上手,1年时间内,“马拉松式”的设计例会、设联会、审查会、研讨会,李振动跑了397场。

  手机对李振动来说格外重要。在接受记者采访时,他常歉意地笑一下:“我先接下电话。”设备一出现问题,李振动就要与生产厂家沟通,咨询原因。“验收期间,我的手机恨不得每天能响100多次。”李振动回忆。

  功夫不负有心人。历经500多个日夜,李振动对设备结构、逻辑原理以及控保回路等知识的了解日趋系统。由他编纂的高压直流断路器等关键设备的28份验收细则,直接填补了行业空白。

  现如今,尽管张北柔直工程已正式投运,但李振动丝毫不敢懈怠。每天,他都会组织检修班全体成员一起总结当日工作,互相分享经验。“做我们这行,必须吃得了苦,耐得住寂寞,只有这样才能打造与张北柔直工程相匹配的一流运检团队。”李振动说。

  系统联调——

  辛光明重操旧业,化身“程序员”

  “砰”的一声巨响,原本灯火通明的阜康换流站,霎时间昏暗无光。正在现场进行通流加压试验的辛光明,心一下子提到了嗓子眼。

  37岁的辛光明是张北柔直工程调试项目部的调试副总工程师,主要负责控制保护系统联调工作。2019年12月中旬的一天,他接到紧急通知,由于阜康换流站变压器阻抗太大,原有方案无法完成通流测试,急需新的解题思路。

  接到任务后,辛光明与同事彻夜讨论,4天后,他便带着新的解决方案来到阜康换流站。“但说实话,新方案究竟能不能奏响,一开始我心里也没有底。”面对记者的询问,辛光明直言不讳。

  好在测试进展相当顺利,用时6小时就完成了第一阶段通流加压试验。正当辛光明长舒一口气时,凌晨2点,全站又突然停电了。

  因为还在基建阶段,换流站没有应急电源,试验只得停工。“当时就担心,会不会是因为新测试方案才引发的断电。”忐忑不已的辛光明,忙与同事共同排查起断电原因。

  查故障、送电、跳闸,再查故障、再送电、再跳闸……足足4个小时,终于查明并非试验原因,是换流站线路对侧故障导致的断电。

  在海拔1000米的阜康换流站,室外气温达到零下20℃。一夜等待,电缆接线已经“冻僵”,测量电流的万用表也被“冻傻”——数值显示忽高忽低。辛光明亦是手指僵硬、鼻涕横流,但他并不在意,只休息了1天,便完成了全部试验,保证了阜康换流站顺利投运。

  “人人都有责任状,个个都是战斗员。虽然这次工程的系统联调工作量很重,但也磨炼了每个人的专业技术。”辛光明说道。

  究竟张北柔直工程的系统联调工作有多复杂?他举例解释说,张北柔直工程共有5000多种运行方式,这其中,只有56种为主运行方式,剩余则为过渡方式。

  “柔直电网发生故障后,大概率会进入过渡方式,因此,需对过渡方式提前进行拟合、优化,使其顺利转化为主运行方式。”辛光明所在的调试项目部,正负责对56种运行方式的所有故障进行推演、预判及验证。

  “项目部第一次讨论时,我就发现这项工作实在太繁琐了,推演过程稍有疏漏就会出错,而处理数据刚好是计算机的优势,为何不试试用电脑程序推演运算呢?”虽然已毕业8年,但研究生期间曾学习过编程的辛光明,决定重操旧业——自己动手进行程序开发。

  由于白天的各项工作已经排满,大部分的编程工作,辛光明都是晚上进行的,经常持续工作至凌晨三四点钟。“其实,主要还是编程技能生疏导致的,需要反复调试,查找漏洞,这只能通过多投入时间来弥补。”辛光明不好意思地说。

  通过一个月的奋战,辛光明独立开发的“柔性直流电网运行方式推演软件”,成功实现了柔直电网主运行方式在故障后的简化推演、预判和优化选取,比之前节约90%以上的分析时间,大幅提高工作效率。

  “值得做的事,就值得做到最好。为张北柔直工程流过汗,我感到很自豪。”如今,辛光明正带着张北柔直工程的先进经验,投身中国第一个海上柔直工程——三峡新能源如东海上风电柔性直流输电示范工程,为“国家电力事业飞速发展”的宏大叙事续写新篇。

  记者:刘乐艺

【编辑:田博群】

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