西藏藏中联网工程评估思路与实践

文 / 梁双 朱宁 伍勇旭

长期以来，受自然条件等因素限制，西藏基础设施薄弱，大电网覆盖范围不足总人口的70%，且受水电丰枯变化、柴油价格高和光伏发电不稳定等因素影响，电力供应短缺，居民生活和取暖等用电需求难以保障。

此外，国家重要干线铁路川藏铁路拉萨至林芝段（拉林铁路）已经开工建设，但沿线大部分区域电压等级低且处于电网末端或尚未被电网覆盖，无法满足铁路供电要求。为此，国家在《电力发展“十三五”规划》中提出建设“川藏铁路拉萨至林芝段供电工程”和“西藏藏中与昌都电网联网工程”，共同构成“藏中联网工程”。

藏中联网工程建成后将有效保障铁路和电网供电，对于促进西藏经济社会发展、确保边疆长治久安、同步进入小康社会具有重要的意义，同时工程方案也是对新疆、青海、四川等省区高海拔、大高差、复杂自然条件区域电网建设和清洁能源外送通道建设的技术探索，是“一带一路”倡议下电网工程“走出去”的核心竞争力保障。

一、工程概况及技术难点分析

藏中联网工程起于西藏昌都市芒康县，止于山南市桑日县，跨越西藏三地市十区县，涉及500千伏、220千伏、110千伏三个电压等级，新建（扩建）500千伏变电站9座、220千伏变电站5座、110千伏变电站2座；新建500千伏线路1983.6公里、220千伏线路440.9公里、110千伏线路312.9公里，总投资162亿元。

此工程被称为“云端上的电力天路”，需穿越青藏高原腹地，位于世界上地质结构最复杂、地质灾害分布最广的“三江”断裂带，翻越拉乌山、东达山、业拉山、色季拉山、布丹拉山等海拔4500米以上高山5座，跨越澜沧江、怒江、雅鲁藏布江10余次，穿越中国第二大林区——西南林区和然乌湖、来古冰川、易贡国家地质公园、雅鲁藏布大峡谷等10个国家级自然保护区，经过世界地质结构最不稳定区域——通麦天险，路径选择极其困难。沿线平均海拔超过4000米，最高塔位约5295米，海拔高差3100米，相邻塔位海拔高差超过200米的共有290处，海拔高差超过300米的共有68处，最大高差500米，500千伏一次建成。沿线气候多变，灾害频发，年有效工期仅有6个月，特别是海拔4500米以上区域，年有效工期不足5个月。

表1 藏中联网工程技术难度对比表

二、评估与实施阶段的经验总结

受国家发展改革委委托，评估组对工程建设必要性、技术可行性和经济性等进行全面评估。评估组两次深入高寒缺氧藏区对变电站站址、线路沿线和大件运输条件等进行实地调研，因地制宜且大胆创新地提出了多项卓有成效的意见和建议，获得国家发展改革委、国家能源局和项目建设单位的高度认可和全部采纳。

1.坚持“远近结合、适度超前”的发展理念

评估首先对藏中电网和拉林铁路的近、远期供电需求进行分析，发现藏中电网在2016年-2020年枯水期电力缺额14.1～49.4万千瓦，2025年增长至51.2万千瓦。拉林铁路为I级、单线、电气化客货两用铁路，正线长度402公里，投运初期用电负荷约12万千瓦、终期达到29万千瓦。

在此基础上，重点关注拉林铁路牵引站对电网电能质量的影响。经分析，牵引站单站最大瞬时负荷9.5万千瓦，公共连接点（PCC点）最大负荷15.4万千瓦，电动机车牵引所引起的电压和频率波动较大，电网需具备较高的强度和供电能力。

此外，评估分析得出，藏中水电资源丰富，沿线已投产及规划水电装机超过400万千瓦，220千伏和110千伏电网无法满足水电等清洁能源的接入和送出要求。

因此，评估统筹考虑拉林铁路近远期供电需求、电能质量要求和藏中电网用电需求，并兼顾未来水电等清洁能源的接入需要，对工程采用220千伏电压等级和500千伏电压等级方案进行对比分析，推荐全线采用500千伏电压等级，形成西藏电网500千伏东西主网架，并论证了各电压等级工程规模的合理性。

2.坚持“绿水青山就是金山银山”的发展理念

工程新建（扩建）变电站16座，新建线路2738公里，跨越拉萨、山南、林芝三地市十个区县，途径高寒荒漠、高原草甸、高寒灌丛等不同生态系统，穿越然乌湖、来古冰川、雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区、色季拉国家级森林公园、易贡国家级地质公园、雅尼国家级湿地公园等10余个重点生态保护区域，全线林区比重大，林木密集，自然生态环境原始、独特，生态系统极其脆弱、敏感。

评估中，坚持“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念，在综合考虑系统规划要求、建站条件、土地性质、地形地貌、交通运输条件的基础上，最大限度避让环境敏感区域，进行多站址、多路径方案的技术经济比选，采取最严格的生态保护措施，并从公路、铁路、风景观测点的可视角度出发尽量避让景观带，列支施工环保措施费共计11100万元。

3.采用自主开发的评估软件促进可再生能源消纳

藏中电网水电、光伏等波动性电源装机占比高，超过总装机容量的60%。传统电力平衡中，对此类波动性电源的容量价值缺乏客观评估，不参与或以较小的比例参与电力平衡，既影响可再生能源消纳，也影响区外受电需求预测和工程电压等级、建设规模的分析论证。

评估采用评估组成员自主开发的“考虑资源变化特性的间歇式可再生能源发电容量可信度评估软件”进行分析，兼顾波动性可再生能源的能量价值和容量价值，客观分析区内电源的供电能力和区外受电需求，同时也促进了区内可再生能源消纳。

4.评估逐段校核、按需制定方案

海拔5000米以上、高差410米以上线路段工程方案为本工程首次提出，评估过程中逐段校核；对于重冰区、大档距、大高差等重点线路段工程方案，评估过程中反复修正。

经综合比选论证，推荐500千伏线路气象条件重现期按50年一遇考虑，设计基本风速分别为27米/秒、29米/秒、31米/秒、33米/秒，设计覆冰厚度为10毫米、15毫米，地线覆冰厚度按增加5毫米考虑；220千伏、110千伏线路气象条件重现期按30年一遇考虑，设计基本风速28米/秒、32.5米/秒，设计覆冰厚度为10毫米，地线覆冰厚度按增加5毫米考虑。

经逐段校核修正，500千伏线路海拔3250米以下区段采用4×JL/G1A-400/50钢芯铝绞线；特大高差、大档距段采用4×JLHA1/G1A-400/50钢芯铝合金绞线；海拔3250米以上区段采用4×JL/G1A-500/45钢芯铝绞线；局部大高差、大档距段导线采用4×JLHA1/G1A-520/35钢芯铝合金绞线；220千伏线路海拔4000米以上采用2×JL/G1A-240/55钢芯铝绞线；海拔4000米以下采用2×JL/G1A-240/30；地形较差区段采用2×JL/G1A-400/50型钢芯铝绞线；110千伏线路采用2×JL/G1A-150/35、JL/G1A-185/30、JL/G1A-240/30型钢芯铝绞线。共计8种型号导线、10个系列塔型，既贯彻了标准化设计，又兼顾了差异化和精细化的设计理念。

5.因地制宜优化方案，节约工期降低投资

《可研报告》提出，藏中联网工程新建500千伏变电站地理位置偏远，运输困难，且海拔均在3000米以上，因此需采用现场组装变压器，并设置主变压器和高抗备用相。

评估分析，现场组装变压器难度大，组装质量和工期难以保障。评估组实地调研拉林铁路大件运输条件后，经分析论证提出林芝、雅中、沃卡等变电站采用“单相变压器替代现场组装变压器”方案，既保证质量又节约工期。

同时，评估分析，此工程选用的500千伏主变压器、高抗制造技术成熟，已有多台多年运行经验，故障率较低；拉林铁路建成后，该地区大件运输及运行维护条件也将有较明显改善；且本工程相关变电站本期均建设两台主变压器，500千伏线路为双回路，任一主变压器、高抗故障，仍可满足供电要求。因此，评估提出“不设置主变压器和高压电抗器备用相”的建议，节约投资3000余万元。21300万元、通信保障费用3200万元和生活保障费用7200万元，共计31700万元。

针对西藏电网调度自动化基础薄弱的实际情况，汲取乌克兰电网遭遇黑客攻击导致大面积停电的惨痛教训，提出增加1600万投资同步完善调度控制系统，对二次安防系统进行升级，切实保障工程顺利实施和电网运行安全。

6.重视应急保障和调度控制系统

针对西藏高寒缺氧、地质灾害频发的实际情况，评估中提出完善医疗、通信和生活等应急保障系统，列支医疗保障费用

三、评估成果及运行情况概述

评估对工程电压等级、建设规模、变电站站址、线路路径、设备选型与布置、应急保障系统等进行了全面、深入地论证，论证结果填补了“海拔5000米以上、高差410米以上”复杂自然条件电网工程的空白，通过方案优化、价格调整等核减投资10455万元，避让地质灾害频发区段、完善应急保障和电网调度控制系统等增加投资37266万元。评估意见与建议得到国家发展改革委、国家能源局的高度认可和全部采纳。

2017年3月，藏中联网工程获得核准，并于同年4月开工建设，建设期间林芝发生6.9级地震及多次3.0级以上余震，工程设计方案经受住地震考验，按评估建议完善的医疗、通信、生活等应急保障系统发挥了积极作用，地震中无施工人员伤亡及补给障碍，地震后迅速恢复建设。

2018年11月，工程历时20个月建成投运，打破了现有电网工程建设运行的多项纪录。将占林芝市面积约70%的墨脱县、波密县和察隅县纳入主电网覆盖范围，形成西藏500千伏电网主网架，为沿线3070个小城镇（中心村）、156万群众生活提供可靠电源，同时保障拉林铁路供电要求，并为未来水电等清洁能源的接入和送出提供了基础。