電力百科｜“調相機”是什么？為什么它是電網的“穩定器”！

?4月1日，河南省乃至國家電網有限公司系統投運的首個重大電網工程――漯河邵陵調相機工程成功并網，各項指標優異。該工程正式運行后，將為河南特高壓直流輸電安全穩定運行提供可靠支撐。那么，什么是“調相機”？河南的這項調相機工程，將發揮什么具體作用？對人們的生產生活將起到什么影響？

【喜訊】漯河邵陵“調相機工程”并網成功

如今疫情防控形勢向好，各行各業正陸續復工復產，而河南電力領域率先傳來重大利好消息：4月1日，漯河邵陵調相機工程成功并網進入試運行。

據悉，這是疫情發生以來河南省乃至國家電網公司系統投運的首個重大電網工程，也是河南首套、國內容量最大的調相機工程。

漯河邵陵調相機工程是特高壓“青電入豫”工程的配套工程，總投資超過3億元，共安裝2臺300兆乏同步調相機組。

國網河南省電力公司建設部副主任郭清海說，該工程采用能源互聯網最新技術，實現了設備監測數字化、機組運維自動化、調度控制遠程化。工程投運后，將解決特高壓跨區直流輸電和風光新能源大規模接入電網帶來的無功電壓穩定問題，提升河南電網的安全保障能力和資源優化配置能力。

【疑問】啥是“調相機”？它是電網的“穩定器”

可能很多人會問：啥是“調相機”？要想了解“調相機”，還得從電網的功率說起。

國網河南檢修公司駐馬店運維分部主任李璐說，在電網中，由電源供給負載的電功率有兩種：有功功率、無功功率。

“具體來說，有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉換為其他形式能量的電功率。比如各種照明設備將電能轉換為光能。而無功功率的作用是在電氣設備中建立和維持磁場，維持電壓平衡。”

“電力系統的有功和無功，就像輪船的動力和浮力。”李璐形象地解釋，有了動力輪船才能抵達目的地，所以動力是“有用”的；而浮力在運輸過程中沒有起到啥作用，但沒有浮力，輪船也無法行駛。

而現實是，從發電機和高壓輸電線供給的無功功率，滿足不了負荷需要，所以在電網中要設置無功補償裝置補充無功功率，用電設備才能在額定電壓下工作。這種“無功補償裝置”，就是調相機，換句話說，調相機是電網的“穩定器”。

具體來說，當電網電壓下降時，調相機可增加無功功率輸出；上升時，調相機則可吸收無功功率。這樣可提高電力系統穩定性。因此，它又被稱為電網穩定運行的“壓艙石”。

目前，我國特高壓建設正蓬勃發展，這其中最為典型的代表，就是正在建設的“青電入豫”特高壓直流工程。

但是，在特高壓交直流電網格局中，存在直流輸電送端電網薄弱、受端電網無功不足的問題，影響電網穩定運行。

“作為一種動態無功功率補償裝置，調相機相當于特高壓電網的‘穩壓器’，具有自動快速調節無功功率的作用，提高電力系統的穩定性，改善系統供電質量。”國網河南省電力公司建設部副主任郭清海說。

【由來】沒有特高壓建設，就沒有調相機工程

“可以說，沒有特高壓直流工程的建設，也就沒有建設調相機工程的必要。”國網河南檢修公司駐馬店運維分部副主任、漯河邵陵調相機站站長蘭琦如是說。

漯河邵陵調相機工程，是“青電入豫”特高壓直流電力“大動脈”重要的配套工程。眾所周知，“青電入豫”途經青海、甘肅、陜西、河南4省，工程動態投資約231億元。這是國家電力發展“十三五”規劃的重點工程，也是全世界第一條專為清潔能源外送而建設的特高壓通道。作為“青電入豫”的落地工程，正在建設的駐馬店特高壓換流變電站投運后，只有有功功率，但需要無功支撐。因此，須配套建設調相機工程，支撐換流變電站的正常運行。

“如果是火電，往往用多少電，讓電廠發多少，火電廠容易調整發電指標，輸電電壓較穩定。而清潔能源則變化多端，像光伏發電，白天發電多晚上發電少，整體不可控。”蘭琦說，在這種情況下建設調相機工程，當電網電壓低的時候，輸出無功功率，電壓高的時候，就吸收一部分無功功率，讓電網達到平衡，因此又有網友形容，調相機是穩定電網的“戰斗機”。

【影響】今后“有序用電”的次數將會越來越少

3月27日上午，記者在漯河邵陵調相機工程現場看到，2臺300兆乏的調相機機組，被安放在一座十多米高的深綠色“別墅”里，外側墻壁上還帶有“承接新能源服務特高壓”字樣。

走進“別墅”內部，兩臺調相機映入眼簾，倒是有點像火力發電機組。

“其實，調相機組和電廠的工作原理一樣，只是沒有電廠的鍋爐、汽輪機，而且不需要煤炭。”蘭琦說，這兩臺調相機機組相當于兩臺30萬千瓦的機組。像這樣的機組，在電廠需要三四百人“伺候”，而在這里只需要30余人就搞定了，安全可靠性高，運行維護方便。

蘭琦說，一臺調相機組的功率是負150兆乏至300兆乏，兩臺機組同時發力，不但可以快速吸收無功功率，還可以瞬時送出無功功率。該調相機工程主要服務對象是特高壓“青電入豫”，同時還將服務特高壓天中直流。

“以已經投運的±800千伏特高壓天中直流為例，邵陵調相機投運后，可以在不增加投資的情況下有效增加其輸電容量。”漯河邵陵調相機工程試運行組負責人沈輝介紹。

投運后，對老百姓生活有啥影響？

“電網穩定了，到了迎峰度夏、迎峰度冬的時節，居民和企業‘有序用電’的次數將會越來越少，這就是大家能感受到的最大變化。”李璐說。

【進展】度過168小時試運行期將正式投運

隨著我國特高壓的快速建設，調相機工程也陸續上馬。值得一提的是，我國其他調相機工程都建在特高壓換流站內，而漯河邵陵調相機工程是全國唯一一個建在500千伏變電站內的工程，不但占地面積全國最小，還可以就近支撐豫南500千伏電網電壓。

李璐說，他們從2月19日復工，直至4月1日并網試運行，一直在進行調試。為了確保調相機組并網成功，他們制定了144項標準制度。這種細致程度，可以用“不可想象”來形容。

“這兩臺調相機將分別開始試運行，時間均是168小時，也就是7天。我們現在要做的，就是認真扎實做好兩臺調相機的試運行工作，確保調相機安全、穩定度過試運行階段。”李璐表示，該工程正式投運后，將成為河南大電網運行安全的“穩定器”和“壓艙石”，在河南電力發展史上具有標志性意義。