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時間已經(jīng)來到了凌晨一點多，而在南陽鴨河口電廠14米平臺會議室里，電廠設(shè)備管理部牽頭組織和參與南陽鴨電2號機組調(diào)相機改造項目的同事們，還在交流工作中遇到的問題、解決問題的方法和明日的工作計劃。兩個月以來，他們已經(jīng)記不清是第幾次加班到凌晨，改造中只要遇見問題，就第一時間組織技術(shù)人員開會研討，尋找問題的解決辦法，保障項目按計劃穩(wěn)步推進。

在順利完成168小時試運行后，南陽鴨河口電廠2號調(diào)相機組于7月6日23點50分正式投入商業(yè)運營，這也標志著全國首臺應急備用電源利舊改造增加調(diào)相機功能項目取得了圓滿成功。

盤活應急備用火電機組閑置設(shè)備 南陽鴨河口電廠找到新路徑

當聽到南陽鴨河口發(fā)電有限責任公司總經(jīng)理李戈宣布：南陽鴨河口電廠2號調(diào)相機組順利通過168小時試運行的消息后，在場的所有人都興奮不止、激情萬分，運行部主任王濤，運行黨支部書記申健內(nèi)心更是無比激動，運行部全程參與了鴨電2號調(diào)相機改造工程的前期可研工作，他們深知該項目的深遠意義和示范效應。

電力是工業(yè)生產(chǎn)的“糧食”，是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要保障。在“雙碳”目標背景下，河南電網(wǎng)正在向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。資料顯示，截止2020年底，河南省30萬千瓦及以下機組共69臺，30萬千瓦及以下機組中共有16臺非供熱的純凝機組，根據(jù)國家和河南省現(xiàn)有能源環(huán)保政策，即將面臨關(guān)停淘汰。作為全國煤電大省，高耗能、低等級煤電機組未來的出路問題亟待解決。

鴨河口電廠是河南西南部電網(wǎng)的重要電源電壓支撐點，在河南電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)“臨近特高壓直流站點，靠近特高壓交流站點，區(qū)域電網(wǎng)新能源占比高且上升態(tài)勢明顯”等典型特點，處于河南電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的重要位置。而南陽鴨河口電廠2號發(fā)電機組2019年被列入河南省應急備用電源，2020年正式作為河南電網(wǎng)應急備用機組。

“2號機組每年只在夏季負荷高峰和冬季供暖不足時才開機運行，提前關(guān)停機組的設(shè)備使用壽命尚未達到設(shè)計年限，均存在不同程度上的國有資產(chǎn)閑置和浪費。”王濤表示，如何才能盤活應急備用火電機組閑置設(shè)備，既能減少維護成本，又能夠提高發(fā)電設(shè)備的綜合利用效率，為電網(wǎng)提供電壓支撐成為關(guān)鍵。

“鑒于鴨河口電廠2號機組在河南電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的重要位置、機組自身設(shè)備狀態(tài)良好，以及具備良好的利舊改造工程基礎(chǔ)等情況，鴨河口電廠2號機組完全具備實施利舊改造增加調(diào)相機功能的有利條件。”申健說，這一探索方向得到了公司上一任總經(jīng)理史新峰的大力支持和幫助指導，自2019年即開始了前期調(diào)研論證工作。

新能源發(fā)電不斷增大的背景下 調(diào)相機如何保障電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性

據(jù)運行部申健介紹，當前，區(qū)外的清潔電力與省內(nèi)的新能源發(fā)電正在不斷增大，而與傳統(tǒng)火電相比，清潔電力對電網(wǎng)運行安全支撐效果差距較大，其占比快速提高導致河南電網(wǎng)的電壓支撐能力不斷削弱，系統(tǒng)穩(wěn)定水平下降。

調(diào)相機作為電網(wǎng)中優(yōu)質(zhì)的無功電源，并網(wǎng)運行時可實現(xiàn)無功功率連續(xù)、快速、無差控制，尤其當電網(wǎng)發(fā)生故障時，能夠及時為電網(wǎng)提供無功和電壓支撐，提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。

2021年9月15日，河南省能監(jiān)辦、省發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進火電機組調(diào)相功能改造提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的指導意見》，明確鼓勵河南省內(nèi)火電機組改造增加調(diào)相功能，滿足電力系統(tǒng)動態(tài)無功支撐需求，對提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能和調(diào)節(jié)能力、促進清潔能源發(fā)展和消納、保障河南省電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

今年1月19日，南陽鴨河口電廠2號機組利舊改造增加調(diào)相機功能項目可行性研究報告順利通過專家評審。2月23日，國家能源局河南監(jiān)管辦市場監(jiān)管處、河南省能源規(guī)劃建設(shè)局電力處，國網(wǎng)河南省電力公司調(diào)控中心、國網(wǎng)河南省電力公司發(fā)展策劃部、營銷部等相關(guān)領(lǐng)導，組織召開發(fā)電機組增加調(diào)相功能改造提供無功輔助服務工作推進會，大力支持公司2號機組開展增加調(diào)相功能改造工作。4月20日技術(shù)協(xié)議簽訂后，參建各方上海電氣集團、上海成套院、河南設(shè)計院、河南電科院、河南電建參建人員相繼到廠開展工作。

“這一過程包括項目招標、生產(chǎn)、解體、改造、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)，雖然前期經(jīng)過多次研究討論、理論上可行，但細節(jié)上一點也不輕松。”設(shè)備管理部主任陳瑞表示，改造后要兼具調(diào)相機和發(fā)電機功能，不僅在國內(nèi)是首臺示范工程，在國際上也未見同類型改造案例。因此，“第一個吃螃蟹”必須實事求是、大膽創(chuàng)新，必須要把ABB汽輪機、發(fā)電機、調(diào)相機、勵磁系統(tǒng)等所有系統(tǒng)資料融會貫通，結(jié)合實際，統(tǒng)籌專業(yè)力量和專家力量，制定科學的技術(shù)方案和施工方案，一絲馬虎和考慮不周就可能前功盡棄。為此，設(shè)備管理部的專業(yè)人員和承建方的專家團隊沒日沒夜地現(xiàn)場反復勘察、討論、試驗，組織一場又一場的線上、線下技術(shù)研討會議，不斷完善方案，為項目穩(wěn)步推進打下堅實基礎(chǔ)。

無案例做參考 首臺應急備用電源增加調(diào)相機改造中摸索出經(jīng)驗

“本次調(diào)相機改造，沒有成功案例可以參考借鑒，我們也是摸著石頭過河，項目實施中的突發(fā)問題，都需要反復論證確定和過程監(jiān)控實施，直至項目完工。”設(shè)備管理部賀小光告訴記者，低壓轉(zhuǎn)子和發(fā)電機轉(zhuǎn)子對輪間隙關(guān)系軸系安全，是項目改造的焦點和難點，為此，他們從ABB設(shè)計書和大修資料中查找每一處相關(guān)的數(shù)據(jù)，從現(xiàn)場軸承蓋解體后的軸徑位置觀察每一處動靜變化，組織上海電氣相關(guān)技術(shù)人員線下、線上反復論證技術(shù)方案，與潤電科學技術(shù)人員技術(shù)交流，與ABB機組廠家人員聯(lián)系交流，最終確定軸系技術(shù)方案，同時為預防萬一，準備了整體推缸的緊急預案，為保證軸系安全，直至項目實施回裝全過程。

為了2號機組增加調(diào)相機功能，需要對不能滿足強勵要求的勵磁系統(tǒng)和勵磁變拆除更換新的設(shè)備，同時增加SFC靜止變頻啟動裝置。為滿足2號機組發(fā)電和調(diào)相兩種運行方式，還需要對2號發(fā)變組保護、AVC系統(tǒng)、PMU系統(tǒng)、同期設(shè)備及快切系統(tǒng)進行升級改造，達到不同運行方式下有不同的保護定值，電氣二次班長陳利江及專業(yè)人員與各參建廠家及省調(diào)保護處反復溝通、確認可行方案。

“調(diào)相機改造中，我們遇到了疫情和自然災害的雙重影響。采購的1臺8750KVA勵磁變壓器和1臺3300KVA隔離變壓器生產(chǎn)廠區(qū)被淹，被迫延遲發(fā)貨，發(fā)電機轉(zhuǎn)子改造工作也由于上海疫情影響造成延期，許多不確定性為項目按期完工增加了更大的難度和懸念。”副總經(jīng)理李增軍表示，為了保證按期完成任務，公司上下把此項目作為年度重點工程，每周周例會強力督導推進，設(shè)備管理部全體參建人員和承建單位開啟白加黑24小時倒班模式，搶工期，趕進度，通過奮力拼搏，不僅克服了疫情、洪災、供貨等滯后因素，攻克了遇到的一個個技術(shù)和施工難題，而且提前一天完成任務，展現(xiàn)了鴨電人“困難面前不低頭”的頑強精神。

其中在調(diào)相機回裝中遇到的定子線圈絕緣低問題讓陳利江印象深刻，他回憶，當時已連續(xù)吹水3天問題絕緣仍低，參數(shù)不合格意味著停工、返工，整體進度必須停滯，大家都很著急。為此，公司副總經(jīng)理李增軍、設(shè)備部陳瑞，當天晚上12點多立即召集相關(guān)各方召開現(xiàn)場分析會，安排豫能檢修連夜支援排查，所有人員都毫無怨言、上上下下積極行動，至夜間3點終于找出突破點。

在最后的啟動并網(wǎng)階段，啟動勵磁柜內(nèi)的小型斷路器燒壞，又沒有備件，新的備件3天后才會到廠，而距離并網(wǎng)計劃僅剩3個小時！“電氣主管馬其漢、班長陳利江和廠家人員一起，分析圖紙想辦法，在確保安全的基礎(chǔ)上，把燒壞的啟動勵磁輸入開關(guān)JDK所用觸點做了短接處理，適時修改了勵磁系統(tǒng)程序，解決了無備件造成的關(guān)鍵時刻卡脖子問題，為2號調(diào)相機組的提前投運爭取了時間。”李增軍說。

利用剩余價值提升設(shè)備利用率 “河南探索”樹起全國標桿

李增軍告訴記者，鴨河電廠2號機組新增調(diào)相機功能改造完成并投入正式運行后，機組兼具發(fā)電機和調(diào)相機雙重屬性，可根據(jù)電網(wǎng)運行需要靈活選擇發(fā)電機模式或調(diào)相機模式運行。

“這將充分發(fā)揮高負荷時期有功支撐和低負荷時期無功支撐綜合效能，將有效解決特高壓跨區(qū)直流輸電和風光新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來的無功電壓穩(wěn)定問題，同時充分利用了應急電源機組的剩余價值，提升了設(shè)備利用率，為傳統(tǒng)火力發(fā)電機組可持續(xù)發(fā)展探索了新方向。”

李增軍表示，這對于河南更大規(guī)模吸納外電和更大范圍消納清潔能源、加快推動能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義， 將進一步提升河南電網(wǎng)的安全保障能力和資源優(yōu)化配置能力。

公司總經(jīng)理李戈表示，自項目開工以來，省能源局、省能監(jiān)辦、省電力公司、河南投資集團、豫能控股等上級主管部門和領(lǐng)導對工程給予了大力支持和幫助，通過電話、視頻、現(xiàn)場調(diào)研等方式，積極幫助項目實施協(xié)調(diào)和推進工作。“作為實施者和建設(shè)者，我們首要任務就是高質(zhì)量完成這個項目，這對現(xiàn)存電力企業(yè)和今后的電力企業(yè)發(fā)展將有一定的示范作用和引導作用。當前，正處于新能源快速發(fā)展時期，在這一階段要保持電網(wǎng)的穩(wěn)定，改造后也將有效保證老機組的利用價值，又能保證新能源在成長期的穩(wěn)定。”

河南能源監(jiān)管辦有關(guān)負責人在接受記者采訪時表示，燃煤發(fā)電機組增加調(diào)相功能改造，在應急備用機組基礎(chǔ)上，通過技術(shù)升級可以靈活切換調(diào)相運行和發(fā)電運行兩種模式，全方位為系統(tǒng)提供有功和無功，提升設(shè)備綜合效能。“經(jīng)過各方共同努力，最終我們探索形成了安全高效的建設(shè)改造模式、靈活有效的調(diào)度方式、合理可行的補償機制及激勵引導的支持政策。發(fā)電機組增加調(diào)相功能改造，也為燃煤發(fā)電企業(yè)后續(xù)生存發(fā)展和綠色轉(zhuǎn)型找到了新的途徑，在國內(nèi)具有較強的示范和引領(lǐng)意義。”

原標題：燃煤發(fā)電企業(yè)如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)型增效？南陽鴨河口電廠找到新途徑，“河南探索”樹起全國標桿