央廣網天津5月13日消息(記者張強)日前,國內首個“風光火儲一體化”大型綜合能源基地外送項目順利通過168小時試運行,正式投入生產運行。
作為樞紐“心臟”的甘肅慶陽換流站工程,不僅是國家首批數字化換流站應用工程,也是首批基于數字化e基建2.0應用工程。中國能建天津電建在項目建設過程中,積極探索創新,實現從傳統“生產線”模式向“實驗室”創新模式的轉變,在“存量空間”中挖掘“增量價值”,推動成果轉化落地。
國產“心臟”突破技術“卡脖子”難題
讓“心臟”煥新,打破電力裝備“卡脖子”困局。隨著慶陽換流站交流場刀閘開關閉合,電流如巨龍般從隴東奔騰至齊魯。這一合閘瞬間,宣告特高壓換流變壓器國產分接開關成功實現工程化應用,徹底填補國內技術空白,攻克電力裝備國產化關鍵難題。作為換流站的“心臟”,換流變壓器肩負著交直流轉換重任,正如慶陽換流站項目經理穆衛華所比喻,換流變壓器有載分接開關如同汽車的自動“變速箱”,承擔著調節電壓、負荷、電流的關鍵任務。這一全自主研發的設備,以超1000個精密零部件、年均6000余次毫秒級切換的復雜運作,每次切換涉及9個過程,400多個零部件需在毫秒級的時序內精密配合,且涉及電、熱、力多場耦合作用,制造難度極大。此前,這項技術長期被國外少數廠家壟斷,一旦故障,更換進口產品訂貨周期長達3至4個月。如今,國產化的實現,大幅降低了成本與風險。
給“大腦”換芯,激活電力設備自主基因。在換流站控制保護室,搭載國產自主可控芯片的直流控制保護系統化身“智慧大腦”,“它只有指甲蓋大小,但是正以每秒20億次的算力守護換流站安全運行。”穆衛華介紹道。相較傳統進口芯片,其將保護裝置動作時間與控制系統響應精度壓縮至毫秒級,數據處理速度提升30%,標志我國電力二次設備核心器件實現自主可控,為行業發展提供寶貴實踐經驗。
為“車間”除塵,數智化解安裝難題。在占地達換流站四分之一的750千伏GIS設備室,2209個設備單元有序排列,宛如一座超大型“精密車間”。“我們常說‘眼里容不得一粒沙子’,用這句話形容這里再貼切不過。”穆衛華說,因設備對潔凈度要求近乎苛刻(百萬級潔凈度標準),即每立方米空氣中直徑大于或等于0.5微米的浮游塵埃量不超過3520萬粒,直徑大于或等于5微米的浮游塵埃量不超過29萬粒,隴東地區一年有近百天會出現八級以上大風和揚塵天氣,頻發的揚塵天氣成為安裝“攔路虎”。工程團隊為這座“車間”配備數智“防護盾”,以“雙回路空氣凈化+移動防塵罩”組合方案,搭配數字化監控與物聯網傳感器實時監測,讓微粒無所遁形,確保GIS設備安裝與充電試驗一次性成功。
讓創新“扎根”,科技驅動全鏈升級。天津電建以慶陽換流站為創新沃土,秉持“敢”為人先、“干”字當頭、“趕”超跨越的精神,與業主協同開展11項科技項目。從為分接開關加裝在線監測“眼睛”,到借助“e基建”2.0平臺實現工程管理“智慧升級”,這座換流站全面采用自主研發技術裝備,以科技創新為筆,書寫重大裝備全產業鏈自主可控新篇章,為電網安全穩定運行筑牢科技防線。
全能“管家”打造智慧工地新范式
全能“管家”智慧工地模式,實現了技術、檢測、安裝、安全的高維度“智能”運轉模式。
讓圖紙“說話”。天津電建將設計單位提供的三維圖紙進行輕量化處理,并與工程多方面管理相結合。通過對GIM文件管理屬性的標簽編輯,實現模型從設計、建設到運行的一站式管理。項目總工程師王俊宇形象地表示,可視化的三維虛擬換流站和分析技術,如同為現場作業人員佩戴了VR眼鏡,便于對生產布局方案進行評估和優化。在作業過程中,通過對工藝流程、物流配送和安裝過程的仿真,能夠直觀展示未來換流站實際場景,避免設計錯誤與資源浪費,提升工作效率。同時,基于BIM(建筑信息模型)和GIS(地理信息系統)技術構建周邊地形地貌與交通運輸虛擬場景,結合傾斜攝影技術,實現全場景數字化展現與分析,為履約奠定良好基礎。
讓設備“打卡”。在工程質量監測方面,項目部為混凝土“量體溫”,通過在混凝土監測點埋入溫度傳感器,實時收集溫度數據,當混凝土內外溫差等超出規范要求時,系統自動發出養護警報并提供養護措施。在安全管理上,項目部在腳手架部署無線傾斜采集傳感器,實時監測架體傾斜角度和位移變化,一旦出現異常自動報警。針對風險作業,項目實行分級管理,對三級及以上風險作業面使用移動布控球監控,智慧工地系統可實現畫面查看、遠程操作等功能,確保履約安全。現場經理董克忠表示,數據化評估有助于合理安排工作節奏,針對不同風險等級作業實施差異化監督管控。此外,天津電建還通過線上線下結合的安全監督方式,應用信息系統分析監督情況,做好違章查處和隱患排查的閉環管理。
讓磁場“傳信”?紤]到隴東站地理位置特殊,天津電建采用無線組網及太陽能自供電方式,部署監控設備,搭建“預警槍機+太陽能自供電系統+無線網橋+預警”平臺,運用AI識別技術實時識別作業人員安全違章行為,涵蓋邊坡監測、塔吊防碰撞監測等多種“安全哨兵”智慧監測系統,以及換流變油溫、抽真空等“電子醫生”智慧安裝系統,提升安全管控能力。
讓電波“跑腿”。慶陽換流站支持北斗衛星信號,測量精度高,并在圍墻、廠房等區域布設沉降監測傳感設備,實現基礎數字化全方位監測,有效防災減災,F場將BIM、GIS、物聯監測、人工智能分析等“千里眼”“順風耳”前沿技術深度融合,從履約人員到車輛機械,從細微操作到整體布局,這張“智慧網絡”對安全質量關鍵點進行360度無死角監測,為工程建設筑牢堅固防線。
天津電建憑借在特高壓換流站建設領域積累的豐富經驗,針對±800千伏慶陽換流站工程的獨特性,加強數智技術的深度應用,為慶陽換流站的建設和運行帶來了顯著效益,也為我國能源領域的綠色低碳、數字化轉型提供了成功范例。未來,隨著技術的不斷發展和創新,慶陽換流站有望在能源輸送領域發揮更大作用,為我國能源結構調整和可持續發展貢獻更多力量。

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