南京西环网统一潮流控制器工程助力智能电网建设

踏上江苏南京城西干道，一路美景如画，古城古韵与现代都市风情在此融为一体。经济的高速发展，让南京这座六朝古都的电网必须承担着从传统向安全、高效、互动的现代电网升级和跨越的压力。然而，老城区“打补丁”救负荷的方式，在时下“电网2.0”时代，于城区、于电网而言，它们的内心都是拒绝的。

“十二五”期间，南京电网负荷高速发展，出现了短路水平高、主城区220千伏西环网薄弱等问题。2015年12月11日，在历时近5年的技术攻关后，南京220千伏西环网统一潮流控制器（英文简称“UPFC”）工程正式投运。这是我国首个自主知识产权的UPFC工程，也是国际上首个使用模块化多电平换流（MMC）技术的UPFC工程。它一改传统电网运行方式，为南京建设坚强智能电网探索出了一条新路。

电网“红绿灯”救活“拥堵”西环网

作为南京的负荷中心，220千伏西环网用电负荷占全市近三分之一，2015年，西环网最高负荷同比增长13.7%，增加了26.4万千瓦，刷新了历史纪录，致使线路负荷加重，出现“拥堵”现象，其北部输电通道两条线路的负载率超过70%。

大城市的电力线路就跟地面道路一样，形象地说就是，有的线路“吃不饱”，有的线路“快撑爆”。传统解决输电通道“拥堵”的办法是更换大导线或新建线路。“对南京西环网而言，前者需要停电显然不行。而后者也是行不通的，假如增加一条空中输电线，需投资10亿元以上，但即使有钱，新线路在本就拥挤不堪的城市中已‘无地自容’。建地下输电管廊则更困难，不仅投资巨大，而且时间长。”南京供电公司副总经理沈培锋向笔者介绍。

在220千伏铁北智能变电站──UPFC设备的家里，南京供电变电运维室、UPFC运维班班长刘泳向笔者介绍了UPFC的身世及技能。“UPFC是柔性交流输电技术的集大成者，相当于给南京电网装上了‘红绿灯’，只要在电脑系统上手动操作，就能实现对电力潮流的精准控制，从而彻底避免大面积停电的历史现象。”刘泳自豪地说道：“去年迎峰度夏期间，我们运用UPFC定功率输出西环网北通道断面和功率，从7月21日的180兆瓦调整到25日的400兆瓦，大大缓解了西环网南通道的压力。”2014年，UPFC工程被国家电网公司确立为重大科技示范工程，次年6月，南京西环网UPFC工程全面开工建设，投资2.2亿元。在保持南京现有网架结构不变、不新建输电通道的前提下，通过UPFC工程解决了西环网潮流分布不均、供电能力不足等痼疾。

智能“电管家”刷新电网运行史

“南京西环网工程是除美国、韩国外，全球第三个商业运营的UPFC工程，并且比国外技术更先进。”提到UPFC，刘泳滔滔不绝，说起统计数据如表演相声贯口：“经科学测算，UPFC提升了南京西环网供电能力30%，约60万千瓦，年增供电量约25亿千瓦时，可替代一条投资10亿元以上的220千伏线路，实现节约土地360亩……”

回顾UPFC在南京的落地生根，所有参与人员起初均表示一头雾水，“是个神奇的东西，只听过，没想过。”2015年6月，南京供电从变电运维室抽调7人，奔赴全国各地直流换流站“取经”，跟班学习，回来立即编制了国内首套UPFC《标准化巡视作业指导书及逐项评测卡》《UPFC运行规程》《UPFC运维管理办法》等，并根据各类设备特点和实施反馈情况进行滚动修订。

据介绍，南京西环网UPFC工程的落地，已不止成为构建南京智能电网建设的重要技术手段，还为各地兄弟单位提供了交流之所。截至去年底，南京供电UPFC运维班共完成参观学习接待任务100余批次，共1300余人，其中包括美国国家工程院院士、葡萄牙国家电网首席运营官及各大高校师生等。

科学技术助攻一流坚强网

智能电网的建立是一个巨大的历史性工程。在这条漫漫长路上，大力发展智能电网方面的技术无疑是最准确的思路。

2016年9月29日，南京220千伏宁海路变电站配套线路工程全线投运，标志着南京主城区东西电网互供主通道正式贯通。“南京新一轮的城市建设对供电提出了更高要求。”南京供电副总经理吴峻告诉笔者，宁海路变电站是自2008年以来南京主城区新增的唯一一座变电站，它的投运同UPFC一起从不同维度极大缓解了西环网的压力。

“宁海路变电站是南京电网建设近10年来施工难度最大的工程，也是新一代智能变科技成果的集中展示。”该公司建设部主任白宇涛介绍，该站全线敷设电缆，盾构隧道为全省规模最大。盾构穿越秦淮河处，采用了地质雷达对河底扫描监控，这也是全省电力行业第一次使用。同时还国内首创了外径2.88米的300米小曲率半径顶管施工，并且全线电缆隧道运行采用智能化管理综合监控系统。

2月28日，南京供电重点项目“地下通道及电缆网精益化管理系统”投运。这也是国内首个集精益管理、在线监控和三维可视化平台于一体的大型地下电缆网精益化管理系统，也为南京建设一流坚强智能电网从科技力量方面来了一招神助攻。