中国经济网：德宝直流：日内柔性调度，极限微操保障供电
德阳到宝鸡的直流输电工程，连接着西南、西北两大清洁能源资源富集地区。作为可以双向输电的“电力高速通道”，从投入使用开始，“德宝直流”就肩负着一项特殊使命：夏秋季由四川电网向西北电网输送富余水电，春冬季由西北电网向四川电网输送新能源，以此实现两地电力资源“丰枯互济”。
这样的“丰枯互济”操作，通常为一年两次。然而在2021年夏季，四川迎来了创纪录的用电高峰，为保障川内稳定用电，“德宝直流”首创日内柔性调度供电机制，将一年两次的反转输电操作升级为一日两次，靠着这样的“极限微操”，成功避免了四川大面积限电。
时间夹缝中的极限调度
四川是发电大省，也是用电大省。随着经济高速发展，四川用电水平快速提升，近两年全社会用电量平均增长10%，平均增速在全国电量前10的大省中排名第1，供电形势呈现出“夏缺电力、冬缺电量”的特点。受全国范围电煤供应紧张及价格趋高形势影响，2021年电煤库存长期处于低位，这又加剧了四川夏季供电形势。
2021年夏季，四川全省21个市州中有19个地市共85次用电负荷创历史新高，8月3日全川最高用电负荷达5192万千瓦，电力缺口巨大。其中，川西北地区的负荷规模占全省一半以上，电力需求容量的增长更是领跑全川。如果电力缺口无法解决，将不可避免的出现大面积停电，这对全川人民的生产生活都会造成极大的负面影响。
坐落在负荷中心地区的“德宝直流”，成为解决这个难题的关键点。在其他措施已用尽，川西北地区电力缺口仍然无法平衡的情况下，由“德宝直流”实现的四川电网与西北电网之间的“峰谷互济”，是供电调度的最后法宝。
然而，夏季本该是四川电网对外输电的时期，长时间逆转供电，对四川和西北供需平衡都会造成影响。留给“德宝直流”的操作窗口，就只有“一天”，具体来说是一天中的几个小时。四川用电的早高峰明显，而西北地区晚高峰明显，两地的用电高峰正好错开，一天有几个小时的操作窗口期。日内柔性调度，便因此应运而生。
从无先例的高压输电尝试
用同一条供电线路在一天内两次逆转供电，在直流高压输电中，从来没有这样的先例。实际上，即便是一年进行两次功率反转的常规直流供电，在国内也是少有的操作。
一下子从一年两次，跨越到一天两次，首先承受考验的是线路设备。德宝直流的输电电压为±500千伏，短时间内电压极性反转，如此强烈的电压剧变，会严重影响设备运行安全。任何一个设备出现故障，都可能导致无法预料的后果。一旦线路瘫痪，哪怕第一时间抢修，也会使得本就严峻的供电形势雪上加霜。
早在2020年9月，鉴于四川夏季用电负荷屡创新高，国网四川检修公司就已经在调研、论证设备日内功率反转两次的可行性，但是一直没能定下执行方案。
“运维难点在于设备绝缘表面存在电荷积累效应，油纸绝缘电场达到平衡需要一定时间，仅有高校做过实验室的研究，在常规直流中未对该项工作开展标准量化研究。”
据德阳换流站刘酩副主任介绍，国网四川检修公司先后组织主要设备生产厂家、设计单位、科研院所和高校召开会议四次，充分论证反转的可行性，并在今年6月组织专家会进行最后评估，最终决定实行日内功率反转两次的总体策略，编制《日功率反转期间运维保障方案》，确定“直流闭锁一小时后进行反向解锁”。
不能失误的的3456次操作
敲定了总体策略，接下来就是让线路设施达到“理想状态”。运检人员开始对全站设备开展特殊巡视，进行红外测温、紫外测试、在线色谱等带电检测，抄录分析油温、压力等关键数据。同时加强重点设备的技术监督工作，密切关注设备运行状态，充分通过巡检机器人、自动巡检装置、在线监测等手段对核心设备状态开展数据状态跟踪。仅离线色谱采样一项，就从正常状况的每月1次14样提升到6次84样。
高强度的检修工作，为日内柔性调度安全运行提供了有力的保障。2021年07月27日18时02分，德阳站潮流反转双极正常停运后，运行人员发现正常电压本来应该为0的某根母线，实际电压竟然是——510千伏，此时如果反转潮流，电压将直接从——510千伏变为500千伏，严重影响设备运行安全。24小时驻站检修人员立即分析故障原因，切换控制系统主机恢复直流输电，再结合临停检修，确认主机内部板卡故障，及时更换故障板卡后排除险情，终于让反转供电得以顺利实行。
为确保检修、运行稳定，德阳换流站所有人取消休假，大部分重要岗位的老员工主动把疗休养名额让给了新员工。由于反转换流需要紧跟日内用电高峰，操作时机需要适时确定，经常需要临时推后，有时候直到凌晨两三点才完成全部操作，早上6、7点又要进行下一轮操作，以致于16天中有10天接近通宵工作。
最终，靠着换流站所有人的集体努力，设备经受住了考验，人员也经受住了考验，16天32次日内反转换流，共执行96张操作票，3456项操作无一失误。
在2021年夏季用电高峰期间，“德宝直流”于7月14日、7月27日至8月6日、8月9日至11日、8月13日四个时段实现日内柔性调度，为四川争取到5.7亿千瓦时的电量供应，避免了大面积限电，保障了炎炎夏日里的民生用电，更有助于地方经济发展。在安全渡过四川夏季用电高峰之后，“德宝直流”又肩负起了川电北送的使命，助力全运会在西安顺利举行。
日内柔性调度助力国家“双碳”战略
“德宝直流”不发电，只是电力的搬运工。为四川夏季用电高峰争取来的5.7亿千瓦时电量供应，不是凭空变出来，而是通过精细操作调度而来的“滞纳电力”，将本来会放弃掉的电力，调度到急需电力的地方，从而避免了产能浪费。
由于靠天吃饭的特性，水电、风电、太阳能等清洁能源并不是发电多少就能用掉多少，在用电负荷低谷期，往往会产生大量滞纳电力，弃电现象明显。这限制了新能源发电设施的供应效能，同时也降低了新能源项目的市场效益。
四川作为国家级清洁能源示范省，是全国最大的水电生产基地。截止2020年底，四川电网全口径清洁能源装机达8509万千瓦；2021年，随着白鹤滩、木绒（两河口）、长海（杨房沟）等新一轮大型水电集中投产，预计四川电网全口径清洁能源装机容量近1亿千瓦。四川水电呈现结构性、时段性富余局面，低谷时段送出需求十分迫切。
与此同时，西北区域是我国重要的新能源基地，拥有丰富的风力资源和充足的光照环境。近年来，西北电网新能源装机规模快速增长，2020年底装机容量已突破1亿千瓦。西北电网新能源发电“白多夜少”，用电负荷早高峰低于晚高峰，白天高峰时段消纳矛盾突出。
作为连接四川电网与西北电网的高速通道，“德宝直流”就起到了平衡器的作用。以往，“丰枯互济”一年执行两次转换，只能从宏观层面平衡两大电网的电力供销需求，随着日内柔性调度的实行，“德宝直流”的平衡功能将进入“微操”层面，紧跟市场实时用电趋势，精细化的调度电力供应。仅在2021年夏季，“德宝直流”在十六天的日内柔性调度中，就促进四川水电消纳3亿千瓦时、西北新能源消纳2.2亿千瓦时，对实现四川和西北清洁能源消纳整体最大化有着重要的意义。
2021年是国家实施“双碳”战略决策的开局之年，四川和西北都承担着助力“双碳”目标实现的重要角色。在推动电力能源清洁低碳转型与升级发展的大背景下，“德宝直流”首创的日内柔性调度，带来了效果明显的清洁能源供需优化方案，这对提高新能源供应效能和市场效益有着示范性的作用，同时也为国家实现“双碳”目标提供了新的思路参考。
