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巴基斯坦±660千伏直流输电工程:输出中国标准 打造“丝路丰碑”

发布时间:  浏览: 次  作者:熊源

9月1日,由中国能建规划设计集团中南电力设计院有限公司(以下简称中南电力设计院有限公司)牵头设计的巴基斯坦默蒂亚里—拉合尔±660千伏直流输电工程(以下简称默拉直流工程)正式投入商业运行。

长度886公里、耗时2920天、可造福当地1000万户家庭,这条巴基斯坦的南北能源“大动脉”,是该国电压等级最高、输电容量最大、输送距离最远的输电大通道,它代表着巴基斯坦迈入了高压直流输电的新时代,更代表着“中国技术+中国标准+中国装备+中国建设”走出国门,迈向世界。

9月8日,记者来到中南电力设计院有限公司深入了解默拉直流工程建设背后的故事。

巴方:从“顾虑”到“认可”

这似乎是一个占尽“天时地利人和”的工程项目。

2015年4月,中国国家领导人对巴基斯坦进行了历史性的国事访问,两国关系从此升级为“全天候战略合作伙伴关系”,并进一步推动了“一带一路”倡议的旗舰项目中巴经济走廊向前发展。

而默拉直流工程也因此成为中巴经济走廊优先实施项目清单下唯一的输电项目,备受瞩目。

巴基斯坦默蒂亚里—拉合尔±660kV直流输电工程默蒂亚里±660千伏换流站(航拍图)

这条“南电北送”能源大动脉将穿越巴基斯坦两个“经济大省”,为该国的经济发展和政治文化中心提供急需的电力,巴方非常希望该项目能够早日投运。

作为工程前期设计的主导方,中南电力设计院有限公司在高压直流输电技术领域已处于世界领先水平,曾作为主要参与单位获2011年、2012年、2017年国家科技进步特等奖,具备雄厚的技术实力和工程经验。面对默拉直流工程,这个“一带一路”重点能源项目,中南院依旧高度重视、严阵以待,从技术力量和人员配备上都力求尽善尽美。

而巴基斯坦被中国广大网友称为“巴铁”,其国人对中国人怀有亲切友善的“兄弟般情谊”。

看似“万事俱备,只欠施工”,但事情的发展会一帆风顺吗?

“本以为手到擒来,但踏上征程后,才发现一路都在不停‘攻关打怪’‘历经关卡’,不得不倾注更多的心血。”前往该国9次的换流站设总吴小东说。

在默拉直流工程之前,巴基斯坦电网全部是交流线路。

2014年6月初,中南电力设计院有限公司启动默拉直流工程可行性研究设计工作,并就直流工程电压等级的选择问题与巴方进行了多次沟通。

对应巴方的实际和需求,国际上流行的直流电压等级只有±500千伏和±600千伏可供选择。但中南电力设计院团队经过了多番论证,从技术和经济角度证明了±660千伏直流电线路是最为经济可行的输电方案。

±660千伏,虽然是一个“中国造”的直流电压等级,但它有着成熟的运行经验。早在2010年,中南电力设计院有限公司参与建设世界首条的±660千伏宁东直流输电工程就已投入商业运行,至今已平稳运行11年,甚至是国家电网有限公司经济效益最好赚钱的一条线路之一。

默拉直流工程是巴国第一条直流输电线路,也是全球第二条±660千伏直流输电线路。

建设规模

“可以说,这是为巴基斯坦‘量身打造’的一条线路。”线路设总马凌告诉记者,巴基斯坦一天内停电几个小时是常态,默拉直流工程的建成将有效提高巴基斯坦电网稳定性和资源优化配置能力,同时可,缓解当地供电紧张的局面,高质量满足巴基斯坦国民经济发展和人民美好生活的用能需求。

但因为不太了解±660千伏直流输电技术,巴方一开始仍有所“顾虑”。

“他们没有做过直流工程,所以有些概念还比较模糊,但他们很严谨,于是我们通过‘专题’的形式,层层递进地向巴方进行了介绍和验证。”线路设计工程师张冯硕说,光是导线选型就沟通了将近一个月。

对此,线路结构主设人王松涛也是感触颇深:“在对线路设计图审查的过程当中,我们和巴方经常需要进行长时间的开会,所以有时候中饭都来不及吃,直接靠带一些饼干等干粮解决,就这样大概持续了半年左右的时间。”

合影

最后,巴方输电部门请来了“军师”——加拿大HATCH咨询公司。

加方:从“老师”到“朋友”

在业内,加拿大HATCH公司拥有响当当的名头。凑巧的是,这次参与项目的一位加方老专家在30多年前曾参与设计中国第一条±500kV直流输电线路工程(葛洲坝—上海)。

“加拿大在这方面其实是我们的老师,一直以来,在业内是公认的技术理论水平高,这次可谓师生同台。”电气一次主设人王秋源说。

2018年4月初3日,中南电力设计院结构专业主设人及电气专业主设人在项目经理的带领下,一同前往巴基斯坦拉合尔,与巴基斯坦国家电力公司和加拿大HATCH公司进行了为期两周的技术谈判。

曾经的老师果然名不虚传,技术原则的谈判进行得比想象中更加困难。

“加方的关注点跟我们做国内工程时非常不一样,他们提出的问题极其细致,甚至有些问题显得很‘刁钻’。”王秋源回忆道,设计换流站配套工程接地极时,对方前后列出了一个有上百条问题的清单,要求中方团队答疑解惑逐条回复。

现场,HATCH公司还要求中方提供各项数据的来源,“这个条款来自于哪个规范”“这一部分描述不合适”“这个章节需要修改”诸如此类的对话层出不穷,但中南电力团队成员耐心细致地进行解释。

据王秋源介绍,当时,双方在一间小会议室里,从早谈到晚,经常连饭都顾不上吃,会议室里的用来书写的白板,被不停地写上了相关原理、公式和数据,一遍又一遍的擦掉后又写满。

“到最后那块白板已经擦不干净了,都快变成了黑板,油性笔也不知道被我们写完了多少支。”王秋源笑着说:“所有问题最后似乎都上升到了学术层面,但我们中方团队的学术能力和技术水平在与外方专家的谈判中并不落下风。”

对于中国电力企业来讲,尽管中国特高压直流输电技术经历了由外方主导、外方参与到如今中方主导的过程,在技术和经验方面,中方早已非当时“吴下阿蒙”,但想要对外输出“中国标准”仍非易事。

对此,张冯硕深有感触。

“一流企业做标准”,中南电力设计院有限公司作为直流输电国际标准编制单位,曾编制了4项直流国际标准,而张冯硕便是编制者之一。

据他介绍,当时HATCH公司的专家认为在接地极线路的设计上存在不合理之处,双方为此探讨了很长时间,但由于两方设计理念的侧重点和工程建设经验不同,包括理论计算和试验方法都不一样,结果处于无法达成一致的状态。“没有办法,那个时候我只好直接把国际标准官方网站打开给他们看,看到新标准的编制人员名单中有我的名字后,HATCH公司这才慢慢接受了我们的观点。”张冯硕笑着说。

图纸会审

当时,为了能够更好的把控节奏和进度,中方团队常常在深夜谈判结束后,回到酒店进行复盘和内部讨论,甚至连夜仿真计算重新整理报告,最终,双方就工程的技术原则达成了一致并成功签署收口文件。

经过多轮交锋,曾经的“师生”双方在思想碰撞和互相学习的过程中,逐渐成为了相谈甚欢的“朋友”。

2020年4月,团队成员王秋源还将这段交锋中的所思所想,写成了一篇名为《直流接地极工程中外设计标准主要差异分析中外接地极设计差异分析》的论文,并发表于到第41届国际大电网研讨会国际大电网会议上。巧的是,HATCH公司团队正好是此次参与评审的加拿大申报专家,他们对于这篇论文表示高度认可,并提出了许多积极的修改意见。

从“亦师”变“亦友”,这个过程是以中南电力设计院有限公司为代表的中国电力企业凭借不断创新,打造中国标准,实现不断超越的最好证明。

中方:化“阻力”为“动力”

技术原则确定后,工程进度便度过了重要关口,转入快车道。

在这个过程中,中南电力团队更是经历了无数考验:他们住过简易渗水的板房,接受过每周一次的沙尘暴“洗礼”,体验过当地60度高温的“热情”,面临过因疫情肆虐无法按期回国的困境……

肆虐的沙尘暴

2015年7月,该工程技术团队成员包了两台中巴车,从头到尾的将这条近900公里的线路“跑”了一遍。“想要建设好这个工程,那么每个重要地方都得去到,包括两端的选站、线路路径的关键控制点等,同时还要进行沿线资料的收集。”张冯硕说,整个线路所经区域地形多样,农田、沙漠、河网都有。

“我去的时候是2019年7月,当地平均气温大概50度,往那里一站,感觉身体的水分都要‘蒸发’完了。”换流站土建主设闫勇笑着说,自己在换流站待了4个月,瘦了12斤。

除此之外,当地基础设施落后,换流站在建设中的前几年基本都靠柴油发电机供电,工地信号处于2g时代,有时候还没信号,所以与国内进行项目对接时,团队成员也是绞尽脑汁、各出奇招。

同时由于巴基斯坦基础工业薄弱、资源短缺,也给施工带来了极大不便。“在国内很容易买到的普通螺栓,在巴基斯坦怎么都买不到,只能从花两个月时间从国内采购。”王秋源说。

与王秋源一起在默拉蒂里换流站共事过的现场土建设计工代魏勇,对此更是深有体会。9月9日,记者通过视频联系到了正在乌干达项目出差的魏勇,了解到在疫情期间,他曾坚守在换流站现场9个月。“那是我第一次出国,没想到这么让人印象深刻。”他说。

当时是2020年2月,武汉还在封城,由于妻子临产,坚守项目的王秋源必须回国一趟。虽是土建工代,魏勇还是咬牙把电气一次相关工作也接手了。一个月后,巴基斯坦疫情爆发,所有航班停运,国内也无法派人前来支援,魏勇一人坚守工地,直至2020年8月换流站所有安装工作结束。

“起初我也害怕,也迷茫,但是现场及时采取了防护措施,包括采购了口罩消毒水,对住处进行消毒,积极预防,我就不怕了。”他说。

谈及在疫情期间遇到的最大的困难,魏勇回答道:“原本按照计划,过完年,就有电气二次专业的同事来现场进行对接,但因为疫情原因,他们无法前来,于是我得身兼‘三职’啦,哈哈。”

其实,电气二次专业性较强,对土建专业的魏勇来说,挑战非常大。在武汉疫情最为严重的时期,魏勇在项目现场和困于家中的电气二次主设人张勇密切合作,及时有效地解决了各类问题。直到疫情较为稳定后,张勇才飞来巴基斯坦与魏勇进行了一场没有见到面的“交接”。

“当时业主组织包机将我们送回国内,这架飞机也正是将张勇送来的飞机,但是我和张勇还是没能见上面,不过也相当于交接了。”魏勇说。

2020年10月,默拉直流输电工程全线贯通,一个月后,工程全面竣工。

“当时国内外疫情如此严重,以为项目可能会延期,但是我们院从上到下都给予了很大支持,就这样我们一路‘过关斩将’,如期完成了项目。”张勇激动地说。

如今,默拉直流工程成功商运,进入了新的阶段,中南电力设计团队以优良的作风、坚毅的意志,彰显了作为电力行业“国家队”和“排头兵”的责任担当,以实际行动为“一带一路”海外建设贡献自身的力量。

全过程全方位设计服务

回望一千三百年前,茶马古道,驼铃声声;而今中巴经济走廊,电力“满满”,古老的丝绸之路见证了“中巴”友谊,并一直延续至今,中南电力设计院有限公司更是以实际行动为中巴友谊增墨添彩,未来,中南电力设计院有限公司将用智慧和汗水继续书写海外电力工程建设的新传奇,打造“中国标准”和中国电力技术走出去的新丰碑。(金若茜、通讯员盛晶晶、孙晖)

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