导读：这是世界首个±660kV直流输电工程，由我国自主研发设计和建设，将宁夏火电和黄河上游水电打捆送山东。目前，±660kV电压等级直流输电工程已经走出国门，作为国家电网有限公司服务“一带一路”的名片，±660kV默拉直流输电工程在巴基斯坦成功投入商业运营。
|
宁东—山东±660kV直流输电示范工程（简称宁东直流工程）是我国自主研发设计和建设的世界首个±660kV直流输电工程，进一步完善了我国直流输电电压等级序列，推进了直流输电的系列化和标准化。宁东直流工程将宁夏宁东能源基地和黄河上游水电直送山东，对于构建现代能源综合运输体系、实现能源资源大范围优化配置，促进西部资源优势转化为经济优势、满足东部地区能源需求具有重要意义。工程于2011年3月25日投运。
一、工程背景
我国能源资源分布与负荷中心呈逆向分布，西部地区能源资源丰富，电力开发外送是其支柱产业之一。
西部地区电力送出通过直流输电方式送往中东部负荷中心是技术经济性较优的方案。由于电源基地规模、输送距离及受端消纳能力不同，使得直流输电存在最优方案的选择。
研究表明，在1000~1400km输送距离上采用±660kV、4000MW直流输电方案，可以充分借鉴已有±500kV直流工程经验，采用双极、每极单换流器主接线，拓扑结构相对简单，设备数量少，控制保护逻辑简单成熟，而且直流额定电流3030A可以采用技术成熟、造价合理的5英寸晶闸管，工程方案总体上具有较好的技术经济性。
改革开放以来，山东省已发展成为中国经济最发达的省份之一，电力需求旺盛。根据国家“西电东送”“西部大开发”发展战略，结合宁东等西部地区电力送出和山东“外电入鲁”需求，国家电网公司提出建设一条±660kV直流输电工程，将宁夏火电和黄河上游水电打捆送往山东。
2007年9月26日，国家发展和改革委员会以《国家发展改革委办公厅关于国家电网公司开展跨区联网工程及“上大压小”配套电网工程项目前期工作的通知》（发改办能源〔2007〕1340号）同意宁东—山东±660kV高压直流输电示范工程开展前期工作。
2008年8月11日，中国电力工程顾问集团公司以电顾规划〔2008〕758号文印发可行性研究评审意见；2008年11月10日，国家电网公司向国家发展和改革委员会上报《关于西北（宁东）—华北（山东）±660kV直流输电工程项目核准的请示》（国家电网发展〔2008〕814号）。
2008年11月25日，中国国际工程咨询公司受国家发展和改革委员会的委托完成评估，以咨能源〔2008〕1408号文印发评估意见，认为工程建设是必要的、可行的。
2008年12月8日，国家发展和改革委员会印发《国家发展改革委关于宁东至山东±660kV直流输电示范工程项目核准的批复》（发改能源〔2008〕3382号）。
宁东直流工程直流输电线路
二、工程概况
宁东—山东±660kV直流输电示范工程起于宁夏银川东换流站，止于山东青岛胶东换流站，途经宁夏、陕西、山西、河北和山东五省区，直流线路全长1333.314km，额定输送容量4000MW。工程核准静态投资98.7亿元，动态投资103.85亿元，由国家电网公司投资建设。
（1）银川东换流站工程。
银川东换流站位于银川市东南46km的灵武市临河镇，与已投运的750kV银川东变电站同址建设。额定电压直流±660kV，额定直流电流3030A，额定换流容量4000MW，网侧接入330kV交流系统。直流系统采用双极对称接线、中性点接地方式，每极1个12脉动换流器，采用户内直流场。接地极位于盐池县高沙窝镇红柳沟，接地极线路全长63.93km。
银川东换流站
（2）胶东换流站工程。
胶东换流站位于山东省青岛市胶州市胶西镇，与500kV青岛变电站同址同期建设。额定直流电压±660kV，额定直流电流3030A，额定换流容量4000MW，网侧接入500kV交流系统。直流系统采用双极对称接线、中性点接地方式，每极1个12脉动换流器。
（3）直流线路工程。
直流线路工程起自宁夏银川东换流站，止于山东胶东换流站，途经宁夏、陕西、山西、河北和山东五省区，全长1333.314km、铁塔2807基。沿线地形高山大岭占7.3%、一般山地占27.3%、丘陵占10.3%、平地占53.5%、沙漠占1.5%。海拔0~1860m。
黄河大跨越位于山东省济南市济阳县，跨越段长3.249km，采用“耐—直—直—直—耐”跨越方式，最大跨越档距1240m，跨越直线塔呼高112m、全高122.5m。
胶东换流站
三、建设成果
宁东直流工程是我国完全自主研发、设计、建设的世界上第一个±660kV电压等级的直流输电工程，通过工程实践进一步提升了我国直流输电的技术水平和装备制造能力，具有重要示范引领意义。工程荣获2011~2012年度国家优质工程金质奖。工程取得了下列成绩及创新成果。
（1）完善了直流输电电压序列，推动了直流输电标准化。
目前国际上通行方法是根据具体工程特点、边界条件确定直流输电电压等级和输送容量，这样使得直流输电表现出多样性、定制化，但是不利于工程设计和设备制造的标准化和造价控制。
通过深入分析研究直流输电电压和容量对应合理的主接线拓扑、设备参数、导线截面等关键因素，我国提出了±500kV、3000MW，±660kV、4000MW，±800kV、8000MW，±1100kV、12000MW直流输电等级序列，推动了直流输电的系列化、标准化。
同时，每个输电等级有对应的经济输电距离范围，在1000~1400km输送距离上采用±660kV、4000MW直流输电方案具有较好的技术经济性。
（2）取得了一系列创新成果，推动中国直流输电创新发展。
作为世界首个±660kV电压等级直流输电工程，创造了直流输电工程的多项世界纪录。
首次研发应用世界容量最大的换流器（换流容量2000MW），在世界上首次完成单台容量最大（403MVA）的换流变压器研制，首次研发应用1000mm2大截面导线和相应金具。
通过工程实践，全面掌握了±660kV直流输电系统集成、工程设计、装备制造、工程建设、试验调试和运行维护等领域的核心技术，实现了全新电压等级直流系统的自主研发和自主建设。
±660kV电压等级直流输电工程已经走出国门，作为国家电网有限公司服务“一带一路”的名片，±660kV默拉直流输电工程在巴基斯坦成功投入商业运营。
（3）工程运行效益显著，推动了宁夏、山东经济发展。
工程投运以来，每天将近1亿kWh电能送至山东经济中心，占据了“外电入鲁”总量的40%，系统平均能量利用率超过80%，是目前国内能量利用率最高的跨区直流输电工程。
宁东直流工程充分发挥了高压直流输电“大容量、远距离、高效能”的输送优势和大电网在能源资源方面的有效配置作用，实现了西北与华北电网联网，将西北地区黄河上游水电及宁东火电“打捆”送往山东，将西部的资源优势转化为经济优势，助力宁夏电网实现由“普通国道”向智能化“高速公路”跨越，同时有效缓解了山东省电力供应紧张、能源资源短缺的压力，提高了山东电网运行的经济性和可靠性，为山东经济社会发展提供了可靠电力保障。
（全文完）