柔直示范、主网强化、智能配网、清洁电力... 冬奥核心区先进电力系统将大不一样

5月9日，立夏过后，天气渐热，人们已经开始换上清爽的夏装。在距离北京仅270千米的张北坝上地区，还是一片春寒料峭。而张北柔直工程张北换流站施工现场热火朝天的繁忙景象，却给坝上增添了一抹浓浓的暖色。加快建设张北柔直工程是国网冀北电力有限公司高质高效推进各项涉奥工作的一个缩影。

据了解，第24届冬奥会和第13届冬残奥会由北京市、张家口市联合举办，这是中国首次举办冬季奥运会。此次冬奥会共设北京、延庆、张家口3个赛区，其中张家口赛区涉及3大组团、8座场馆（竞赛场馆4座：云顶滑雪公园、跳台滑雪中心、越野滑雪中心、冬季两项中心，非竞赛场馆4座：颁奖广场、奥运村、山地转播中心、山地新闻中心），承办越野滑雪、跳台滑雪、单板滑雪、自由式滑雪、北欧两项、冬季两项6大类项目，产出全部109块金牌中的51块。

（来源：中国能源报 ID:cnenergy）

国网冀北电力作为进京输电大通道的守护者和冀北地区经济社会发展的动力引擎，一直以来肩负着为冬奥会申办、筹备及各项赛事提供更充足、更安全、更可靠、更清洁电力供应的重要任务。该公司精心谋划清洁能源外送、柔直示范、主网强化、智能配网、清洁供暖、高铁配套冬奥“六大工程”，建设张家口（冬奥）能源互联网综合示范工程，推行绿电交易机制，并实施冬奥电力保障攻坚年行动，制定“1+12”保障方案，明确11类、33项电力保障工作重点任务，举全公司之力、集全公司之智，打赢冬奥电力保障攻坚战，服务和保障“精彩、非凡、卓越”的奥运盛会顺利召开。

一、全力推进冬奥配套电网建设

冬奥配套电网供电可靠性国际领先。紧紧围绕提升冬奥赛区供电能力，高质量建设坚强智能电网。据测算，2022年北京冬奥会期间，崇礼地区将达到现有负荷的9倍。为确保奥运期间供电安全可靠，国网冀北电力全力推进冬奥配套电网建设，优化张家口地区主网架升级，新建110千伏-500千伏输变电工程共计14项，其中包含3项京张高铁配套工程。张家口赛区将采用“双环网+联络环网单元”的供电结构，保证各重要场馆和媒体中心四路电源供电，综合供电可靠性达到99.9999%；严选高可靠、高品质的电网设备，运用“智慧工地”等先进手段，打造精品工程；结合冬奥赛区环境，优化变电站外观设计，实现与周边环境的协调统一。

张北柔直工程创12项世界第一 。张北柔性直流电网试验示范工程，为该公司涉奥“六大工程”之一，是世界上首个输送大规模风电、光伏、抽水蓄能等多种能源的四端柔性直流电网，能够有效解决张北可再生能源送出与消纳问题，促进大型能源基地集约化开发和清洁能源高效利用，提升京津冀北地区清洁能源外送和接纳能力，高质量服务2022年绿色冬奥用电需求。

该工程具备12项“世界第一”：世界上第一个真正具有网络特性的直流电网；世界上第一个采用真双极接线的大规模风电、光伏孤岛送出直流电网工程；世界上第一个实现风、光和储能多能互补的直流电网；世界上第一个采用架空输电线路的直流电网；世界上第一个中性线采用金属回线的直流电网；世界上第一个基于直流电网的多维度多要素控制保护系统；世界上最高电压等级最大容量的柔性直流换流站；世界上最高电压等级最大开断能力直流断路器；世界上最高电压等级最大换流容量柔性直流换流阀；世界上最大容量交流耗能装置；世界上最高电压等级最大输送能力直流电缆；世界上最大功率全控可关断器件。该工程每年可向北京地区输送约225亿千瓦时的清洁能源，相当于节约标煤780万吨，减排二氧化碳2040万吨，为服务国家大气污染防治行动计划、打好蓝天保卫战，实现冬奥场馆100%清洁能源供电提供有力支撑。该工程将于2020年上半年全面建成投运。

二、深入推动绿色清洁低碳冬奥

绿电交易机制保障冬奥核心区实现100%清洁电力供应。国网冀北电力认真履行央企政治、经济、社会责任，始终将服务冀北地区清洁能源发展为己任，建立绿电交易机制，大力推进张家口可再生能源就地消纳，并通过张北-北京输电通道，开展外送市场化交易，为北京赛区冬奥场馆及附属设施接受清洁电力创造条件。该公司受北京奥组委委托，代理张家口赛区各冬奥场馆和相关附属设施与新能源发电企业进行市场化电力交易，确保全部采用清洁电力。全力拓展张家口可再生能源示范区清洁供暖四方交易，市场化用户达到7183户，交易电量3.05亿千瓦时。目前，该公司已签署冬奥会场馆购电协议，促进奥运史上首次全部场馆采用绿电。

张家口地区可再生能源资源丰富，到2020年张家口清洁能源装机将达2000万千瓦。面对资源“宝藏”，国网冀北电力充分发挥区位优势，通过加大清洁能源外送通道建设、加强科技创新力度、采取优先调度等机制，助推冀北地区清洁能源发展。截至5月1日，冀北电网清洁能源装机容量达1820.6万千瓦，是首个新能源容量超过常规机组的省级电网。其中，风电、光伏装机分别为1285万千瓦、535.7万千瓦。现在，冀北电网每供应100度电，就有30%是清洁电。

开展清洁供暖工程助力绿色奥运。国网冀北电力积极落实国网公司印发的《北京～张家口可再生能源清洁供暖示范区规划方案》，加大与各级政府沟通协调力度，有序衔接河北省政府关于2018-2021年“煤改电”任务，第一时间掌握张家口市政府“煤改电”供电需求，确保到2019年，实现冬奥会核心区（冬奥迎宾走廊沿线、赛区和崇礼冬奥后勤保障基地）清洁供暖；2021年，实现张家口“三区一县”（崇礼区、宣化区、下花园区、怀来县）清洁供暖。

三、加快冬奥科技创新与服务保障

高水平打造示范样板工程护航绿色冬奥。以张家口（冬奥）能源互联网综合示范工程建设为契机，建设冬奥全景全息智慧平台，加快国家重点计划“支撑低碳冬奥的智能电网综合示范工程”研发速度，全力推动“三型两网”在冀北落实落地。推动冬奥保障全景实时感知、资源动态可控、智能分析预警、多级协同指挥、移动智能交互，确保冬奥电力保障到位、服务优质，为各项赛事提供更充足、更安全、更可靠、更清洁电力供应。全景全息智慧指挥平台作为张家口（冬奥）能源互联网综合示范工程的建设重点，着力构建具备数据融合应用、架构柔性支撑、应用敏捷构建特征的开放信息化平台，实现对冬奥专区电力输、变、配、用各环节的全面感知和精准控制，满足冬奥保电的智慧全景实时感知、智能分析预警、多级协同指挥等业务需求。

实施“智慧运检”护航赛事供电。坚持“智慧运检”理念，划清两级保障范围（主配网一级和二级保障），坚持“三步提前”原则（提前谋划、提前准备、提前实施），实施运维检修“四个智慧”举措（设备状态智慧管控、巡视任务智慧管理、应急抢修智慧调度、现场保障智慧指挥）。在冬奥赛区主要设备选型上，全面提升设备健康水平和状态管控能力，确保冬奥保障范围内电网设备的安全稳定运行，实现设备零故障；开展智能巡视技术应用和巡检任务优化管理，应用带电检测、在线监测、智能巡检、穿戴式装备、移动终端等新技术，开展设备状态自动采集和实时诊断，实现工作零差错；研发实物ID技术与北斗导航定位技术相融合的应急抢修智慧调度平台，打造运转流畅、安全高效、服务优质的冬奥保电应急抢修服务体系，实现用户零闪动；应用“大云物移智”等新技术，全面提升设备状态感知能力、主动预测预警能力、辅助诊断决策及保电智慧指挥能力，实现服务零距离。

“种子队员”构筑保电屏障。国网冀北电力积极开展冬奥会场馆内部保电团队建设工作，实施保电队伍能力提升行动，着力提升核心保电队伍能力素质。该公司根据冬奥会场馆内部保电设备设施、重要客户范围，积极组建公网和场馆两个保障队伍，选派一批精干的“种子队员”，实施保电队伍能力提升行动，建立保电人才库，逐步完善保电团队配置，通过3年的培训演练和实战练兵，形成一支富有战斗力的、经验丰富的保电团队。2019年末，保电团队将全面熟悉冬奥会场馆环境，结合冬奥保电工作要求，深化场馆保电能力培训。2020年，保电团队将以测试赛为契机开展实战练兵，并根据实际情况动态补充完善保电团队人员配置。2021年10月保电团队全部人员到位，完成全部准备工作，备战赛时保电。

四、涉奥工程建设者风采——张北柔直工程张北换流站业主项目经理郭良

国网冀北电力有限公司工程管理分公司郭良，是张北柔性直流示范工程张北换流站的业主项目经理。参加工作十五年来，他始终怀揣着一个“蓝天白云”的梦想，让自己像一团火般热烈地奉献到电网建设的伟大事业中。

工程开工伊始，面对冻胀性、膨胀性、强腐蚀性的复杂地质条件，郭良组织业主项目部在短时间内，成立技术攻关小组，调研全国范围内同类型地质的地勘报告，充分借鉴以往工程的成熟经验，邀请国内知名大学实验室攻关，与此同时，通过调整回填土外加填料比例，经实验室反复试验，确定外加填料成份及比例，仅花费一个月时间彻底解决了冻胀性、膨胀性问题。

郭良常常讲述发生在施工一线的创新故事：“张北换流站是张北柔直的关键项目，由于是试验示范工程，很多设备我们施工人员也都是第一次见到，加上工期紧，因此施工压力很大。为此，临时党支部开展了一项每个党员解决一个现场难题、提出一项创新的活动。施工中有一项工作是打接地极，传统的办法是人工锤击，两个人一天最多只能打三四根，工程进度很慢。针对这一施工难点，几个党员开展了技术攻关，成功研制出力压机，三五分钟就能打一根，大大提升了效率。再比如工程桩和基础连接时，传统施工工艺是先破开桩头露出钢筋再焊接，一根桩就要干两天。攻关小组发现工程桩上有四个预留孔洞，通过实验，将钢筋车出丝扣，紧固在工程桩上再进行焊接加固。经过抗拉力测试，完全符合工程要求。这一施工工艺创新使得一根桩的施工时间由过去的两个工作日缩短到20分钟。”

在未来，国网冀北电力将继续践行奥运精神，再立新功，在冬奥会提供的国际化舞台上, 展示电力风采，实现与冬奥会的共辉煌。