柔性直流培训课程体系开发

2018-05-07宋志明

山东电力高等专科学校学报 2018年1期

宋志明

（国网技术学院，山东济南 250002）

0 引言

在“一带一路”大力推进和“全球能源互联网”快速推广的趋势下，新能源开发和应用迅速发展，连接分布式新能源的主要方式——柔性直流工程得以快速建设。随着柔性直流输电技术的日渐成熟，应用工程日渐增多，面向柔性直流工程的技术培训需求亟待满足。

国网技术学院换流站运维专业目前已依托现有±660 kV混合仿真培训系统以及±800 kV特高压直流数字仿真培训系统开展了直流特高压培训，而柔性直流培训还没有形成完善的课程体系，进行相应的培训技术研究和课程体系开发，将会为学院开展直流培训抢占先机。

1 特高压环境中的柔性直流

2017年伴随着“五直”和榆横-潍坊、锡盟-胜利“两交”特高压工程投产，国家电网公司互联电网已经形成7大直流群，其中送端形成3大直流群，受端形成4大直流群，直流群输电容量达到1 600～2 820万kV，特高压直流覆盖了华东、华中、华北、东北、西北、西南6个区域电网，直接与15个省网相连。更加紧密的电网耦合关系进一步凸显了“强直弱交”的电网交直流系统结构性矛盾，这一矛盾的结果是交流系统中即使不是很大的电压扰动都可能造成逆变侧换向失败［1］，连锁反应后大量功率出现跨区转移。

柔性直流以其全控型换流器件实现电压和相位两个自由度的控制［2］，不仅在换流站逆变侧没有换向失败［3－4］，还可以实现直流工程的无功补偿［4］，稳定交流母线电压［5］。除此之外，柔性直流还有可以实现黑启动、谐波水平低、适合构建多端直流、占地面积小等优点。因此在光伏太阳能、风电等分布电源的接入，海岛送电、区域联网、改善常规直流工程性能［4］等方面将得到广泛的应用。目前已经建成的柔性直流工程有舟山多端直流、厦门柔性直流、南澳柔性直流、云南鲁西柔性直流等［4］，即将建设的工程有张北工程、渝鄂背靠背工程、葛南柔性直流改造等。

2 柔性直流培训调研

为充分结合实际，满足受培单位的培训需求，达到培训目标，收到良好的培训效果，培训体系开发前将依次对生产现场、设备生产厂家、科研单位进行调研，收集受培单位与人员的培训信息和培训需求，建立培训资源库，构建培训框架，形成完善的培训流程。

2.1 收集柔性直流换流站人员专业培训需求

主要包括两大部分，第一部分是受培人员个人信息，主要用于了解学员的基本状况。学历、所学专业、工作岗位、工作年限与经历等，以便于安排适合的内容。第二部分是单位对受培人员的培训需求，即应学会哪些，掌握哪些，哪些能力得到提升等。

2.2 生产现场调研柔性直流应用现状

了解柔性直流换流站运行规程、设备运行工况、换流站运行操作、检修维护、典型故障案例分析、换流站安全管理、换流站生产管理制度和故障管理等内容。

2.3 科研单位调研核心技术与发展趋势

了解柔性直流的发展与挑战、柔性直流基础理论与关键核心技术、关键核心部件的研制、柔性直流在电力系统中的作用等。

3 柔性直流培训课程体系开发

培训课程体系开发流程如图1所示，调研材料经过直流培训师消化吸收形成具有针对性的培训能力，结合培训规范，开发出柔性直流培训课程体系。课程体系包括培训课程和培训方案。

图1 培训课程体系开发流程

3.1 培训课程

依照培训人员工作性质不同，柔性直流培训课程可分为两大类型，第一类是柔性直流换流站生产筹备人员培训课程与柔性直流换流站生产岗位人员培训课程。第二类是其他直流人员培训课程。

第一类人员需要详细专业培训时间长，内容详尽。第二类人员属于了解和开阔眼界，仅为概述和简介。

根据生产现场工作要求，柔性直流培训课程主要内容设置为基本知识、基本技能和管理制度三大部分。

基本知识是对柔性直流系统的总体介绍，其内容主要有柔性直流输电的发展历史，柔性直流输电的优点和缺点，柔性直流输电的发展趋势以及当前柔性直流工程的应用情况等。

基本技能是对柔性直流系统的操作，包括运维巡视、运维操作、故障处理等。

管理制度是对柔性直流系统的监管，包括对换流站人员的管理、设备管理、运行管理和技术管理等。

3.2 培训方案

柔性直流培训方案是依据培训调研，将培训课程、培训师资、培训设施等合理地结合起来，确定了培训目标、培训形式、考核方式等具体元素，一个完善的可以用于执行的培训文件。

对于柔性直流换流站生产筹备人员培训目标分为3部分：

1）了解柔性直流发展概况和前沿技术；掌握柔性直流换流阀基本知识、柔性直流基本工作原理；掌握系统拓扑结构、主要运行方式、控制方式等；掌握柔性直流换流站一次设备及直流控保系统作用、结构、特性、功能等专业知识；了解换流站辅助系统及其回路等专业知识；掌握国家电网公司电力安全工作规程、换流站管理规定和国家电网公司员工奖惩条例。

2）掌握柔性直流换流站直流系统运行监视、换流站设备巡视与维护的基本技能；掌握柔性直流换流站倒闸操作，如负荷升降操作、运行方式的切换、设备运行状态转换等操作；掌握柔性直流换流站辅助设备运维操作，如阀冷系统投退操作、暖通系统投退操作等；掌握直流换流站管理规定、换流站运行规程以及其他规程规定。

3）掌握换流站各项反故障措施；了解柔性直流系统故障类型并掌握相关事故处理技能；掌握生产事故和安全事故调查规程等相关规定。

4 培训课程体系结构导图

以结构导图的形式将柔性直流培训课程以流程图表现出来，结构清晰，一目了然，如图2所示。

图2 培训课程体系结构导图

课程结构导图将培训课程分为7个步骤，其中①②为基础理论。③④⑤为设备介绍，③柔性直流换流站一次设备，包括具体的6种设备，编号为31-36；④柔性直流换流站二次设备，包括具体的3种设备，编号为41-43，控制系统包括阀控和换流站控制，通信监控系统包括OWS、信息管理子站、SCADA系统及通信远动系统等；⑤辅助设备，包括具体的5种设备，编号为51-55。编号⑥为技能类操作，包括具体的5种类型的技能操作，编号为61-65。⑦⑧两项为故障管理制度与故障分析。⑨培训考核，可以采用两种考核形式理论笔试、技能比武。

从课程性质上分，将培训课程分为知识、技能和制度3部分，制度又分为通用制度和专项技能类制度。《安全工作规程》《国家电网公司员工奖惩条例》属于通用制度，对所有专业均适用。《换流站管理规定》是换流站人员行为和设备管理。

《国家电网公司直流换流站运维管理规定》和《换流站运行规定》是针对换流站设备运行、巡视、操作、维护等行为的规范性管理文件，属于技能类制度。《防止直流换流站单、双极强迫停运21项反事故措施》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》《国家电网公司电力生产事故调查规程》《国家电网公司安全事故调查规程》《国家电网公司关于印发防止变电站全停十六项措施》属于故障管理文件，与换流站故障分析配合学习。