大型火電基地電力外送規(guī)劃研究時揭示了我國電力對遠(yuǎn)距離、大容量輸電技術(shù)以及安全、經(jīng)濟、可靠輸電方案的巨大緊迫需求，于是原華北電管局與華北電力設(shè)計院共同提出了這樣一個課題：遠(yuǎn)距離、大容量輸電技術(shù)及安全經(jīng)濟輸電方案的研究，此項課題逐步分解為三個研究方向，一是串補輸電，二是緊湊型線路，三是安全經(jīng)濟輸電方案。
內(nèi)蒙古大唐國際托克托發(fā)電公司作為國內(nèi)大型的火電廠，功率送出受到制約，而串補是一種十分經(jīng)濟有效的遠(yuǎn)距離交流輸電措施，已得到了廣泛地應(yīng)用，且串補度越高越經(jīng)濟。但是，托克托電廠采用串補輸電后，將很有可能造成電廠機組出現(xiàn)次同步諧振(SSR)問題。若能妥善解決嚴(yán)重SSR問題，就可以解決火電基地電力遠(yuǎn)距離獨立輸送這一制約發(fā)電廠的難題?！?/p>
難度最大的串補工程
由于國內(nèi)外還沒有應(yīng)用阻塞濾波器加串補增大電量送出的經(jīng)驗，托電成為第一個吃螃蟹的人，攻克的一個個難關(guān)，最終的勝利得益于心中必勝的信念。
“這套世界最大的串補裝置成功投運，長了大唐人的志氣，長了中國人的志氣！”曾經(jīng)參與這項工程的老員工王有忠激動地表示。
在此之前最大送出容量只有394萬千瓦，而對于總?cè)萘?80萬千瓦來說相當(dāng)于有86萬千瓦容量不能送出，嚴(yán)重影響了該公司的經(jīng)濟效益。為提高托電輸電線路的送出能力，經(jīng)華北電網(wǎng)公司以及華北電力設(shè)計院、華北電科院、美國GE公司等單位長期研究，決定由托電負(fù)責(zé)在廠內(nèi)加裝抑制串補投運后產(chǎn)生的次同步諧振的阻塞濾波器裝置，由華北電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)在已建輸電線路的基礎(chǔ)上，在渾源開閉所加裝串補裝置，從而共同解決送出瓶頸問題。 此項方案經(jīng)濟性高、輸電能力大、安全可靠性好，并針對發(fā)揮該方案優(yōu)勢的最大障礙——次同步諧振(SSR)問題開展了長期的研究、試驗與驗證工作，在SSR措施選擇與研究、機組軸系優(yōu)化設(shè)計、阻塞濾波器成套設(shè)計、機組軸系參數(shù)準(zhǔn)確測試、發(fā)電機參數(shù)準(zhǔn)確測試、SSR分析研究方法等相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均取得了較大突破，并成功在托電實現(xiàn)了典型示范應(yīng)用。
由于線路長、輸送容量大、工況復(fù)雜，特別是串補投運后會產(chǎn)生次同步諧振等不利因素，使這一工程成為迄今為止世界上難度最大的串補工程。
阻塞濾波器安裝、調(diào)試
接過“接力棒”自主研發(fā)
從2004年開始，托電與華北設(shè)計院、華北電科院、美國GE公司等各參與方通力協(xié)作，開展了工程設(shè)計、參數(shù)采集、數(shù)據(jù)處理、方案確定、工程招標(biāo)、設(shè)備選型、監(jiān)造、現(xiàn)場安裝、調(diào)試等各項工作。阻塞濾波器工程采用美國GE公司設(shè)備及技術(shù)，GE公司派出技術(shù)專家進行安裝調(diào)試。據(jù)參加過調(diào)試的技術(shù)人員回憶，有一次美國GE公司專家在安裝調(diào)試中，連續(xù)熬了三天三夜沒能成功，最后用擔(dān)架將其從現(xiàn)場抬出。由于工程難度大，GE公司專家對此項工程失去了信心。
然而美國專家的離開并沒有導(dǎo)致工程的中斷，托電公司技術(shù)人員與華北電力設(shè)計院、華北電科院的技術(shù)人員接過“接力棒”，他們經(jīng)過反復(fù)研究，攻克一道道難關(guān)，自主解決了工程難題，大大長了中國人的志氣。
在參與各方的共同努力下，阻塞濾波器裝置于2008年3月按工程節(jié)點正式安裝完畢。隨著調(diào)試、試驗完畢，2011年1月11日，托源側(cè)四套串補投入運行，托電送出負(fù)荷極限由394萬千瓦提高至470萬千瓦。
2013年3月29日，托克托發(fā)電公司生產(chǎn)調(diào)度中心歡呼聲不斷，該公司送出線路8套串補全部投運；19時17分，全廠最高負(fù)荷達(dá)到了481.5萬千瓦，這是托電公司投產(chǎn)后首次實現(xiàn)8臺60萬千瓦機組同時滿負(fù)荷運行，標(biāo)志著該公司電力輸出能力不再受限，實現(xiàn)建廠以來歷史性突破。
項目成功應(yīng)用意義深遠(yuǎn)
線路串補的投入有效地解決了托電公司8臺60萬千瓦機組和五期工程2臺66萬千瓦機組電力送出瓶頸的制約，為大負(fù)荷時期穩(wěn)發(fā)、增發(fā)電量和五期工程的開工建設(shè)提供了有力保障，增強了企業(yè)的盈利能力，為打造蒙西煤電效益基地奠定了堅實的基礎(chǔ)，也為集中大規(guī)模輸電技術(shù)的應(yīng)用起到良好的示范作用。
2014年6月26日，中國電機工程學(xué)會在北京組織召開了“串補輸電及抑制嚴(yán)重次同步諧振(SSR)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”項目技術(shù)鑒定會。鑒定委員對本項目成果的主要鑒定意見如下：項目為國內(nèi)首創(chuàng)，整體達(dá)到國際先進水平，異步自勵磁參數(shù)測辨及抑制技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先。托電串補和阻塞濾波器系統(tǒng)已成功實施，至今運行近五年，經(jīng)濟穩(wěn)定甚好，從而為上述串補輸電方案提供了一個更加典型的示范。
該項目獲2015年中國電力科學(xué)技術(shù)進步二等獎。此外還獲得中國大唐、華北電網(wǎng)和華北電力設(shè)計院的相關(guān)科技進步一等獎4項。該項目獲得4項授權(quán)的發(fā)明專利，包括新型阻塞濾波器、阻塞濾波器失諧故障的繼電保護方法、發(fā)電機異步自激振蕩保護裝置及保護方法和同步發(fā)電機參數(shù)獲取方法及系統(tǒng)。
該工程提出的3至4回串補線路遠(yuǎn)距離送電至負(fù)荷中心的方案解決了托克托、錦界、府谷、上都等電廠的遠(yuǎn)距離輸電問題，保證了京津冀的電力供應(yīng)，降低了東部地區(qū)的排放總量，節(jié)約了線路走廊，推動了內(nèi)蒙、陜北邊老區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展；托電面臨著目前世界上最嚴(yán)重、復(fù)雜的SSR問題，其成功解決已經(jīng)成為一個新的示范，為火電遠(yuǎn)距離安全經(jīng)濟輸送提供了新的思路；本工程近20年的持續(xù)研究和技術(shù)攻關(guān)，先后與浙江大學(xué)、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)以及中國電力科學(xué)研究院合作，培養(yǎng)和鍛煉了大批技術(shù)人才，在多個領(lǐng)域的技術(shù)突破和創(chuàng)新提升了我國的設(shè)備設(shè)計制造水平，豐富了相關(guān)理論、試驗和研究方法，提高了設(shè)備相關(guān)參數(shù)試驗測量精度，拉近了仿真與實際的距離，推動了電力科技和相關(guān)領(lǐng)域的進步。（徐超雷）
