“云+AI”，数字电网未来已来
云计算2023-02-21
这里，四季常花，长夏无冬;这里，海滩绵延，天高海阔。从农历正月初八，中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司(以下简称“中南院”)的三支线路终勘队伍驻守海南500千伏输电项目现场。他们在丛林荆棘间穿梭，他们在烈日暴雨下坚守，为海南500千伏输电主网架的建设贡献智慧和力量。据了解，该项目建成后，海南电网将完成提挡升级，迈入500千伏超高压时代，实现超高压主网架在我国所有省级行政单位全覆盖。
“一笔成环”点亮南端“中国坐标”
目前，海南已形成覆盖全岛的220千伏“目”字形双环网。但是，海南却是全国唯一没有超高压输电主网架的省级区域。“十四五”期间，碳达峰碳中和目标催生海南省内电力供应格局从多元化逐步向清洁绿色方向发展，现有的220千伏骨干电网难以满足电力输送要求。
海南500千伏主网架项目以覆盖全岛的500千伏“口”字型环网为目标，包括椰城(海口东)输变电新建工程、昌化(西部)输变电新建工程、三亚输变电新建工程和昌江核电二期接入系统工程4个工程，新建椰城、昌化、三亚等3座500千伏变电站，500千伏输电线路环岛长度约838千米，线路路径穿越全省14个市县，计划2023年6月底开工建设，“十四五”末期投产。
中南院承担了椰城(海口东)输变电新建工程、昌化(西部)输变电新建工程、昌江核电二期接入系统工程三个工程的勘察设计任务，包含500千伏变电站2座，500千伏线路438千米。
500千伏主网架项目是保障海南省核电与海上风电送出和消纳的必要工程，对适应海南能源输入多样化发展需要、支撑海南全岛建设“一区一港”及“三区一中心”重大战略的实施意义重大。
海南500千伏主网架项目是海南电网公司第一个500千伏输变电工程，然而，这并不是中南院第一次在碧海银滩篆刻自己的名字。
“两度牵手”成就海南电网历史跨越
2009年6月30日，海南迎来中国电力发展史上具有里程碑意义的盛事：亚洲第一、世界第二的超高压、长距离、大容量跨海联网工程——南方电网主网与海南电网500千伏联网工程正式投入运行。自此，琼粤“海底牵手”，实现了海南电网与南方电网主网的交流同步联网，结束了海南电网孤岛运行的历史，实现了海南电网从“孤”到“联”的历史跨越。
南方电网主网与海南电网500千伏联网工程起于广东500千伏港城变电站，经徐闻开关站，止于海南500千伏福山变电站，线路全长约170千米。其中，广东侧架空线长约125千米，海南侧架空线长约14千米;同时，采用三根约31千米的海底电缆穿越琼州海峡。中南院承担了500千伏福山变电站、徐闻开关站、海南侧500千伏架空线、海底电缆及两侧终端站的勘察设计任务。
2019年5月30日，南方电网主网与海南电网第二回联网工程建成投产。时隔十年，琼粤再度跨海“牵手”，海南岛与大陆实现双回500千伏交流线路联网。
南方电网主网与海南电网第二回联网工程与第一回联网工程平行建设，位于第一回联网工程的东侧。工程投运后，充分发挥了双回联网线互为备用的效益，解决了困扰海南电网多年的“大机小网”问题，进一步提高了联网工程尤其是海底电缆的安全可靠性，为海南电网安全提供了双重保障，也为调剂海南电力余缺、接收西部清洁水电等多种电源发展模式创造了条件。
在历时十余载的联网工程建设中，中南院承担并完成了完整的勘察设计和全过程咨询服务，实现了我国500千伏海底电缆工程“零”的突破。面对大长度、大容量、大水深海底电缆工程在国内尚无设计经验的难题，中南院依托南方电网主网与海南电网两回联网工程，实现系列化创新型技术成果的落地实践，形成了大量核心技术成果，所申报的“高压海底电缆工程设计关键技术研究与应用”获2022年度电力工程科技进步一等奖。除此之外，中南院培养了一批海缆领域技术专家和人才，在超高压海底电缆勘察、设计领域达到了国内领先水平。
“数智赋能”打造省域智能电网新名片
海南作为我国最大的经济特区、自由贸易试验区，正积极打造全国唯一省域智能电网示范区。而海南500千伏环网工程作为未来海南电网的“主心骨”，是智能电网建设的主角，其建成后在全国首次实现500千伏省域数字电网全覆盖，成为海南自由贸易港建设的名片工程。
对此，中南院作为项目的设计单位，精心组织、缜密筹划、创新设计，以打造融入海南人文特色的数字化精品工程为目标，以系统、方法和过程模型为指导，探索出一套符合“正向”设计理念的数字化工作模式，打破数据壁垒，以数据流转为导向，从设计源头出发，打造符合海南电网特色的数字化工程。
目前，数字化正向设计在海南500千伏环网项目中得到了全面应用，各设计专业应用率100%。在海口东500千伏输电工程中开创性采用基于数字孪生的终勘作业模式，有效地减轻了外业人员现场工作量。依托中南院输电线路三维数字化设计系统，经过多源数据融合、全数字贯通、各专业协同，中南院全面实现了全三维场景下、全过程数字化设计，极大地提高了设计效率和设计质量。
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