导读：云南—广东±800kV特高压直流输电示范工程（简称云广直流工程）是世界上首个特高压直流输电工程，额定电压±800kV，额定输送容量5000MW，2010年6月18日投入运行。工程的成功建设运行使得更远距离、更大容量、更高效益的电力输送成为现实，促进了世界直流输电技术从超高压到特高压的跨越式发展，是世界电力工业史上的重要里程碑，标志着我国在直流输电技术领域达到世界领先水平。
一、工程背景
为了落实国家西电东送战略部署，2003年下半年，中国南方电网公司组织开展了南方电网高一级电压等级应用研究工作，把特高压输电技术纳入公司发展战略。
2005年10月，中国南方电网公司向国家发展和改革委员会上报《关于云广特高压直流输电工程可行性研究报告的请示》（南方电网计〔2005〕77号），2006年上报《关于云广±800kV特高压直流输电工程核准申请报告的请示》（南方电网计〔2006〕25号）。
2006年6月20日，国家发展和改革委员会印发《国家发展改革委办公厅关于开展交流1000kV、直流±800kV特高压输电试验、示范工程前期工作的通知》（发改办能源〔2006〕1264号），同意中国南方电网公司提出的结合小湾至广州输电规划，应用5英寸晶闸管技术，建设云南楚雄至广州穗东±800kV、5000MW特高压直流输电国产化示范工程。
2006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云广特高压直流示范工程项目核准的批复》（发改能源〔2006〕2752号）。
±800kV楚雄换流站
二、工程概况
1.建设规模
云南—广东±800kV特高压直流输电示范工程起于云南楚雄换流站，止于广东穗东换流站，额定直流电压±800kV，额定输送容量5000MW；直流线路全长1373km，途经云南省、广西、广东3省区。工程动态总投资137.1亿元。图4-1为云南—广东±800kV特高压直流输电示范工程示意图。
云南—广东±800kV特高压直流输电示范工程示意图
（1）楚雄换流站工程。楚雄换流站位于云南省楚雄自治州禄丰县，额定直流电压±800kV，额定换流容量5000MW，交流侧额定电压500kV。直流系统采用对称双极、中性线接地方式，每极2个12脉冲换流器串联接线，电压分配为400kV＋400kV。
（2）穗东换流站工程。穗东换流站位于广东省广州市增城市，额定直流电压±800kV，额定换流容量5000MW，交流侧额定电压500kV。直流系统采用双极对称接线、中性线接地方式，每极2个12脉冲换流器串联接线，电压分配为400kV＋400kV。
（3）直流输电线路工程。直流输电线路途经云南、广西、广东3省区，全线单回路架设，全长1373km，采用自立式角钢铁塔2612基。海拔10～2550m。沿线地形高山大岭占31.35％，一般山地占44.47％，丘陵占15.94％，平原占5.53％，泥沼占2.71％。设计冰区分为0、10、15、20、30mm五个冰区。设计最大风速27、30、32m/s三个风区。
±800kV穗东换流站
2.参建单位
中国南方电网公司为项目法人，成立了特高压直流示范工程建设领导小组。中国南方电网超高压输电公司作为建设管理单位，实行公司级项目部+现场管理部模式。云广直流工程项目部作为建设单位代表、项目管理主体，负责从初步设计至竣工投产移交的全过程管理。中国南方电网超高压输电公司在工程沿线设立昆明、曲靖、兴仁、南宁、柳州、梧州、广州现场管理部，负责换流站、直流线路、接地极线路及极址现场建设协调管理。南方电力建设工程质量监督中心站负责工程质量监督检查工作。
南方电网技术研究中心与西南电力设计院、广东省电力设计研究院、中南电力设计院等设计单位及高等院校联合开展关键技术研究，重点包括云广直流工程对电网安全稳定的影响、外绝缘及污秽特性、过电压与绝缘配合、电磁环境、特高压直流标准化、云广直流工程运行技术、云广直流工程对南方电网运行影响7大方面66项研究工作。
工程设计方面。中国电力工程顾问集团公司是工程设计的牵头和总协调单位，南方电网技术研究中心是成套设计牵头和总协调单位。楚雄换流站、穗东换流站设计单位分别为西南电力设计院，广东省电力设计研究院；直流线路设计单位为西南电力设计院、中南电力设计院、东北电力设计院、华北电力设计院、西北电力设计院、华东电力设计院、广东省电力设计研究院；云南侧接地极及接地极线路、广东侧接地极线路设计单位分别为西南电力设计院、广东省电力设计研究院。
首台±800kV换流变压器通过出厂试验
主要设备制造供货方面。德国西门子公司承担直流成套设计技术咨询和直流一次设备成套供货，负责两站20台高端换流变压器供货；特变电工沈阳变压器有限公司负责4台高端换流变压器和7台低端换流变压器供货；保定天威保变电气股份有限公司负责2台高端换流变压器和7台低端换流变压器供货，西安电力机械制造公司负责2台高端换流变压器和14台低端换流变压器供货。其他设备供货单位有中国西电电力系统有限责任公司（换流阀）、北京电力设备总厂（平波电抗器）、特变电工沈阳变压器有限公司（平波电抗器）、许继集团有限公司（直流控制保护系统、直流测量系统）、德国西门子公司（直流测量系统）。南方电网技术研究中心负责换流变压器和直流设备的监造，广东天广工程监理咨询有限公司负责控制保护和换流阀的监造，沈阳变压器研究所、西安高压电器研究所有限公司、国网武汉高压研究院负责高压并联电抗器和组合电器等其他设备的监造。
±800kV楚雄换流站高端阀厅
现场建设方面。楚雄换流站土建、电气工程监理单位分别为云南电力建设监理咨询有限公司、广东天安工程监理有限公司，施工单位分别为广东省南兴建筑工程有限公司（“三通一平”、土建2标、土建3标）、贵州送变电工程公司（土建1标、电气安装1标）、安徽送变电工程公司（电气安装2标）、云南省送变电工程公司（电气安装3标）。
穗东换流站工程监理：广东天广工程监理咨询有限公司，施工单位分别为广西送变电建设公司（“三通一平”、土建5标）、中国葛洲坝集团股份有限公司（土建4标）、广东省输变电工程公司（土建6标、电气安装4标）、湖北省输变电工程公司（电气安装5标）、葛洲坝集团电力有限公司（电气安装6标）。
直流线路监理单位：云南电力建设监理咨询有限公司、广东天广工程监理咨询有限公司、河南立新监理咨询有限公司、长春国电建设监理有限公司、河南立新监理咨询有限公司、广东创成建设监理咨询有限公司、广东天安工程监理有限公司，云南侧接地极及线路、广东侧接地极线路分别为江西诚达工程咨询监理有限公司、广东天安工程监理有限公司。
直流线路施工单位：安徽送变电公司、山东送变电公司、上海送变电公司、内蒙古送变电公司、江西省水电工程局、北京电力工程公司、重庆电力建设总公司、广西送变电公司、华东送变电公司、甘肃送变电公司、广东火电工程总公司、浙江送变电公司、北京送变电公司、黑龙江省送变电公司、贵州送变电公司、新疆送变电公司、葛洲坝集团电力有限责任公司、江西省送变电公司、湖北省输变电公司、宁夏电力建设工程公司、青海送变电公司、河南送变电公司、陕西送变电公司、广东省输变电公司、云南送变电公司、吉林送变电公司；云南侧接地极及线路施工单位分别为广东省南兴建筑工程有限公司、浙江送变电公司、广东威恒输变电工程有限公司；广东侧接地极线路施工单位分别为陕西送变电公司、北京电力工程公司。
系统调试单位：南方电网技术研究中心。
±800kV楚雄换流站交流滤波器场
3.建设历程
2005年5月，中国南方电网公司启动特高压直流输电工程前期研究；2006年3月，“十一五”支撑计划特高压直流关键技术研发启动；2006年12月8日，国家发展和改革委员会核准云广直流工程并确定其为我国特高压直流输电自主化示范工程。
2006年12月17日，举行工程开工仪式。
2007年1月，启动系统研究和成套设计。2009年6月30日，工程全线贯通，单极400kV成功送电。
2009年12月8日，直流线路成功升压至800kV。
2009年12月23日，工程单极带电进入试运行，24日单极800kV成功送电，28日单极正式投产。
2010年6月18日，工程实现双极投产。
云广直流工程±800kV直流输电线路
三、建设成果
从2003年开始“南方电网高一级电压等级应用研究”开始，历经7年时间，至2010年6月实现云广直流工程双极投产，中国南方电网公司圆满完成了特高压直流输电示范工程建设任务，全面掌握了±800kV特高压直流输电系统研究、成套设计、工程设计、设备制造、施工安装与调试运行等核心技术，形成自主知识产权和规范标准，取得了丰硕成果。
依托工程建设，中国南方电网公司完成了“特高压输变电系统开发与示范”等重大科研项目，创造了37项世界第一，并获得了一系列重要奖项及荣誉：2009年亚洲最佳输变电工程奖、2010年电力行业工程优秀设计一等奖、2010中国专利优秀奖、2012年国家优质工程金质奖，2017年与国家电网公司向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程联合共同荣获国家科学技术进步奖特等奖。
（1）建成投运了全世界第一个特高压直流输电工程。坚持“以我为主、产学研结合、联合攻关”的原则，大力推进自主创新，历时3年，全面建设完成了世界上运行电压最高、技术水平最先进、具有自主知识产权的特高压直流输电工程。
（2）高质量完成特高压直流系统研究和成套设计工作。中国南方电网公司联合国内外相关单位完成了特高压直流工程的主接线、系统接入方案、系统运行方式、过电压及绝缘配合、外绝缘特性、电磁环境、主设备参数、换流站无功配置、直流控制保护9个方面的技术研究，提出了特高压直流设备的技术参数和试验要求，总计完成科研项目58项、系统研究项目38项，研究成果在工程中成功应用。
（3）开发了具有自主知识产权的研究工具和软件。在消化吸收引进技术的基础上，组织国内科研单位、设计院所、高等院校等单位，自主开发了特高压直流基本设计软件包、过电压和绝缘配合仿真计算软件、电磁环境分析软件、噪声预测软件、直流输电保护整定计算软件、调试软件等特高压直流研究设计软件。在云广直流设计过程中利用自主开发软件进行系统研究和成套设计，并利用外方转让的软件和自主开发的软件进行对比验证，结果表明自主软件完全适用于工程实践，证明我国已掌握直流工程系统研究和成套设计核心技术。
（4）主导完成特高压直流输电技术标准建设。依托云广直流，形成世界上第一个±800kV直流输电系统标准体系，包括特高压直流设备标准体系和特高压直流工程设计标准体系。在国家标准制定中提出的如何综合体现不同技术路线的解决方案，奠定了我国今后在特高压直流输电领域的发展基础。依托工程建设，共申请专利158项，形成国家和行业标准22项，获得软件著作权11项，共发表科技论文240篇。基于中国特高压交直流输电领域的成就，国际电工委员会（IEC）将制定特高压标准方面的工作交由中国负责。
（5）直流设备国产化取得重要进展。通过云广直流工程建设，我国特高压直流输电设备国产化取得了重大突破，工程综合自主化率达到62.9%，在换流阀、换流变压器、干式平波电抗器、控制保护系统和800kV户外支柱复合绝缘子等设备方面的国产化成绩突出，高端换流变压器国产化率达到39.3%，换流阀、低端换流变压器、干式平波电抗器、控制保护系统和±800kV户外支柱复合绝缘子100%国产化。国内制造企业在研发、试验和制造水平上均有大幅提高，实现了电工装备制造业跨越式发展。
（6）建成了特高压工程技术国家工程实验室和世界上最大规模的实时数字仿真系统（real time digital simulation system，RTDS）仿真实验室。特高压工程技术（昆明）国家工程实验室是开展高海拔地区特高压交直流输变电技术研究的重要设施，依托实验室开展了大量试验研究工作，有力支撑了云广直流工程建设。在南方电网技术中心建设了世界上最大规模、运算能力最强的RTDS仿真实验室，构建了世界上最大规模的交直流混合系统实时仿真模型（应用了24个RTDS机箱），不但完成云广直流工程动态性能试验(dynamic performance test，DPT)，也在云广直流工程系统调试和后续运行维护中发挥了重要技术支撑作用。
（7）具备了自主开展特高压直流系统调试的能力。为保证调试的顺利进行，对控制保护系统进行了最完善的功能性能试验和动态性能试验，在试验平台、试验内容、试验方法和调试方案等方面均进行了自主创新，仿真实验对控制保护系统进行了全面和深入的测试，有效控制了工程投运的技术风险。
（全文完）