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科研条件
团队依托“先进输电技术国家重点实验室”、“国家能源高压直流输电技术与装备研发中心”、“输配电及节电技术国家工程研究中心”、“大功率电力电子北京市重点实验室”、“直流电网技术与仿真北京市重点实验室”,建设有大功率电力电子研发试验平台、柔性直流输电仿真研发试验平台,是国内唯一一家可同时承担特高压直流换流阀、柔性直流输电换流阀、超/特高压灵活交流输电阀、直流断路器全套试验的单位,为项目研究提供了完备的科研试验环境。
大功率电力电子研发试验平台
完全由团队自主研发,是目前世界上规模最大、参数最高、功能最全的换流装备试验平台,其包含换流阀绝缘试验装置(最大直流电压:±2400kV,最大冲击电压:±3600kV,最大交流电压:600kV)、直流换流阀运行试验装置(最大稳态电压:80kV,最大稳态电流:6250A,最大故障电流:55kA)、柔性直流换流阀运行试验装置(最大电压:40kV,峰值电流:25kA,最大dv/dt:4kV/µs)三个功能单元。
大功率电力电子试验平台
柔性直流输电仿真研发试验平台
是世界上规模最大的柔性直流数模混合仿真平台,核心设备完全由实验室自主研制。该平台包含实时仿真系统和401电平动模物理仿真系统两部分,有效解决了柔性直流换流器物理模拟难题,可精确模拟直流系统运行及故障工况,准确反映换流阀和阀控系统的微秒级电磁暂态过程,实现大规模多节点复杂动态行为精确复现,满足特高压直流和柔性直流装备与系统的动态闭环测试。
柔性直流输电仿真平台
成果荣誉
研究成果
1)特高压直流换流阀关键技术研究、样机研制及应用
针对换流阀多物理场综合调控问题,建立了换流阀塔电、磁、热、力多物理场耦合分析模型,发明了多跨混合构架式阀模块及其磁滞伸缩振动抑制缓冲和冷却管路迎流锥面电位钳制技术,提出了双列对称式换流阀塔结构。解决了±800kV换流阀换流过程带来的阀塔局部放电、电磁振动、温升控制、位移约束难题,实现了特高压大容量换流阀塔的自主设计。研制出我国自主知识产权的A5000型±800kV换流阀,在世界首条±800kV/7200MW锦屏至苏南工程中示范应用,并推广应用于哈密至郑州等5条更大容量的特高压直流工程;成功研制世界首个±1100kV/5500A特高压直流换流阀样机,并通过中国电机工程学会组织的科学技术成果鉴定。《±800kV特高压直流输电换流阀关键技术及应用》获国家技术发明二等奖。
2)柔性直流输电关键技术研究、装置研制及应用
突破了柔性直流多功率单元的电力变换机理及其调控、协同控制以及快速保护的难题,提出一种全新的且损耗低、可扩展性好的柔性直流技术解决方案,提出了多功率单元电力变换机理及其调控方法,多功率单元协同控制以及快速保护方法和新型换流器研制及其复杂应力等效方法,完成了IGBT换流阀、阀基控制器(ValveBaseController,VBC)等核心装备研制,完成功能完备、综合技术水平世界领先的柔性直流输电成套装置开发,制订相关的国际、国家标准和规范。实现我国首个模块化多电平柔性直流输电工程,被作为典型案例列入国际大电网会议组织(CIGRE)导则。研发出世界首个±320kV/1000MW直流换流器,并成功应用于厦门柔性直流输电示范工程。《一种模块化多电平换流器阀保护方法》获国家专利金奖,《模块化多电平柔性直流输电关键技术研究、装置研制及应用》获中国电力科技进步一等奖。
3)直流电网基础理论研究及核心装备研制
在直流电网基础理论研究方面,提出了适用于不同应用场合的直流电网系列标准模型,并牵头成立了CigreB4-72直流电网标准模型工作组;完成了直流电网静态、稳态和动态特性分析,提出了对应的稳定性判据;建立了直流电网小干扰等数学模型,提出了直流电网分层协调及阻尼控制策略;建立了直流电网故障应力计算模型,明确了换流器、断路器等核心设备的暂态应力水平,完成了直流电网快速保护与恢复策略设计。
在直流电网核心装备研制方面,提出了超高速机械隔离开关与大功率IGBT全桥级联组件相结合的高压直流断路器技术路线,解决了固态直流断路器高损耗的缺陷,有效克服了机械断路器开关速度的限制难题,实现了电气与机械结构的模块化设计,成功研制世界首台200kV高压直流断路器,并在浙江舟山多端柔性直流输电工程实现示范应用。
4)直流输电换流阀试验方法研究及成套试验装置研制
提出了宏观运行特征与微观失效机理结合的试验等效分析方法,首次建立了换流阀等效试验评价体系。以此为基础发明了多应力源微秒级复合注入和分频复用宽频阻抗模拟技术,解决了常规直流换流阀的电压(电流)及其变化率、热等多应力复合等效试验难题。开发了具有13种复合运行方式的换流阀成套型式试验装置,参数和功能居世界首位。
提出基于宽频调制的交直流全功率循环试验方法,突破了高压大电流微秒级快速复合隔离、纳秒级瞬态开关与微秒级均压控制策略动态闭环试验难题,实现了柔性直流换流阀电压电流及其变化率和开关频率等应力的全面考核。研制出满足±500kV柔性直流换流阀使用的成套型式试验装置。
换流阀试验平台已完成锦屏至苏南、哈密至郑州、巴西美丽山I期等特高压直流换流阀及厦门±320kV柔性直流输电工程换流阀的型式试验,主导或参与制订直流换流阀试验的IEC标准、CIGRE导则和国家标准,推动了特高压直流和柔性直流换流阀的研发,支撑了我国重大直流工程建设。《直流输电换流阀试验方法研究及成套试验装置研制》获中国电力技术发明二等奖。
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北极星输配电网获悉,近日,辽宁省发改委发布了关于申报国家能源领域首台(套)项目名单的公示,其中包括柔性直流输电配套核心部件等共9个项目。
2月18日,春节假期后复工第一天,国网新疆超高压公司组织运行专业人员开展监盘考试,以进一步提升运行人员在特高压直流输电系统运行、设备监控、故障处理等方面的操作能力。今年,国网新疆超高压公司从服务“疆电外送”、保障能源可靠供应出发,在核心业务、队伍建设、数智化建设等方面持续发力,坚持
2023年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果一、可控换相直流换流装备原创性提出了可控换相换流阀(CLCC)概念与拓扑,通过引入全控器件实现晶闸管阀可控关断和主动换相,从根本上解决了多馈入直流系统换相失败问题,可大幅提升常规直流输电系统交流故障期间的功率支撑能力。成果于2023年6月在上海
北极星输配电网获悉,1月29日,广东省市场监督管理局公示推荐参评第二十五届中国专利奖项目,拟推荐项目213项,其中中国广核、许继电气、易事特、南方电网等著名电力企业入围。原文如下:广东省市场监督管理局关于推荐参评第二十五届中国专利奖项目的公示根据《国家知识产权局关于评选第二十五届中国专
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北极星输配电网获悉,1月17日,甘肃武威发布2024年政府工作报告。其中提到,黄羊抽水蓄能电站开工建设,“陇电入浙”±800千伏特高压直流输电工程即将核准,2×100万千瓦调峰煤电项目即将开工,7座汇集升压站建成投运。其中提到,培育壮大新兴产业。聚焦新能源产业提质效,抢抓沙戈荒大型风光电基地建
北极星输配电网获悉,2023年,“晋电下江南”输电通道雁门关-淮安±800千伏特高压直流输电工程全年输送电量再创新高,达到467亿千瓦时,同比增长超四分之一。据了解,雁门关-淮安±800千伏特高压直流输电工程是我国“西电东输”“北电南送”重要通道。该工程起于山西朔州,止于江苏淮安,最大输电能力8
直流输电技术全国重点实验室围绕“双碳”目标实现和新型能源体系建设,聚焦国家重大战略需求,提出直流输电与新能源主动构网新概念、广域电力电子设备构网系统新原理、高比例新能源多直流复杂电网结构形态与运行控制新方法,突破关键核心技术,为实现重大工程应用、保障国家能源安全提供科技支撑。实验
12月22日,直流输电技术国家重点实验室学术委员会暨南网科研院专家委员会2022年度会议采取线上线下相结合的形式成功召开。包括汤广福院士等8位院士在内的近20位专家,以及国家科技部、国务院国资委、国家能源局等相关领导出席了会议。南方电网公司总工程师汪际峰、首席科学家饶宏院士、创新管理部副总
我国能源资源分布与经济发展的不均衡决定了南方电网西电东送的基本格局,为贯彻国家西电东送战略,南方电网坚持以直流输电为主的技术路线。2014年开始,南方电网西电东送交流大通道的输送能力长时间受到云南-广东的区域振荡模式的安全约束而难以进一步提升。一方面,广东、广西电网仍有大量的负荷需求
8月26日,白鹤滩—浙江±800千伏特高压直流输电工程湖北段顺利“跨越”长江。白浙工程起于四川省凉山州布拖县换流站,途经四川、重庆、湖北、安徽、浙江5省(市),止于浙江省杭州市的余杭区浙北换流站,线路长度2140千米,湖北段790千米。
7月1日,白鹤滩—江苏±800千伏特高压直流工程(以下简称白鹤滩—江苏工程)竣工投产。该工程在世界上首次采用常规直流加柔性直流的混合级联特高压直流输电技术,集成特高压直流和柔性直流输电优势,标志着我国特高压直流技术再升级。在国家电网有限公司的组织下,国网智能电网研究院有限公司参与了白
智利当地时间12月13日上午9时(北京时间13日20时),智利国家电力协调局召开智利首个高压直流输电项目——Kimal-LoAguirre高压直流输电项目授标仪式,将项目执行和开发权授予由南网国际公司、智利川斯莱科公司与哥伦比亚国家电力公司组成的三方联营体。
为建设以新能源为主体的新型电力系统,未来电网将形成“跨省区主干电网+中小型区域电网+配网及微网”的柔性互联形态,实现新能源按资源禀赋因地制宜广泛接入、多元化负荷用能需求,电网作为消纳高比例新能源的核心枢纽作用更加显著。直流输电是实现远距离大容量电力输送、增强电网互联灵活性和可控性、提升电网对新能源接纳能力的重要手段。
在庆祝中国共产党成立100周年之际,6月21日,国家电网有限公司召开雅中—江西±800千伏特高压直流工程竣工投产大会,深入贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略,加快构建以新能源为主体的新型电力系统,为服务碳达峰、碳中和目标贡献力量。
继《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议》提出“雅鲁藏布江下游水电开发”要求以来,西藏自治区印发的“十四五”规划和二三五年远景目标的建议也指出,推动雅鲁藏布江、金沙江、澜沧江等流域水风光综合开发,快速推动藏电外送规模化发展,建设国家重要的
2015年09月26日,中国国家主席习近平在纽约联合国总部出席联合国发展峰会,发表题为《谋共同永续发展,做合作共赢伙伴》的重要讲话。在讲话上,习近平宣布:中国倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。2020年,国家电网公司确立了新的长远发展战略目标,即建设“具有中国
12月30日,青海—河南±800千伏特高压直流工程(以下简称“青海—河南工程”)投运,为国家电网有限公司“十三五”期间特高压工程的建设工作画上了圆满的句号。据悉,该工程每年将为河南输送清洁电能400亿千瓦时,约占河南省年用电量的12%。青海—河南工程是国家电网公司贯彻落实习近平总书记2016年8月
近日,由国网河南省电力公司牵头编制的一项国际电气与电子工程师协会(IEEE)标准《混合直流输电控制与保护设备技术导则》发布。该标准填补了混合直流输电控制和保护设备技术国际标准领域的空白,对新型混合直流系统技术发展具有重要指导作用。混合直流输电技术结合了常规直流容量大和柔性直流控制灵活
三峡能源江苏分公司海上风电场黑启动协调运行与控制关键技术研究科研项目招标公告1招标条件为解决三峡能源江苏分公司海上风电场黑启动协调运行与控制关键技术问题,三峡新能源南通有限公司拟进行三峡能源江苏分公司海上风电场黑启动协调运行与控制关键技术研究科研项目招标,项目已获批准,项目资金来
张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程、厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程、舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程、上海南汇柔性直流输电工程……在能源电力领域,这一个个具有重大科技示范意义的创新工程,都应用了一项共同的先进技术——柔性直流输电技术。柔性直流输电技术是以电压源
11月8日20时08分,三峡集团江苏如东海上风电项目(简称三峡如东项目)首台机组正式向江苏电网送电,标志着我国首个柔性直流海上风电项目首批机组成功并网。
在业内人士看来,对于长距离大规模外送新能源来讲,传统的交流和直流输电方式已经不能完全满足要求,而柔性直流输电技术的突破,可有效解决新能源远距离、大规模外送仅能依靠与火电打捆外送或就地近距离消纳的瓶颈问题。
摘要:电力行业是关系国计民生的基础性行业。未来,我国的电网技术有可能在哪些方面取得突破?国家电网公司是全球最大公用事业企业,多项技术独步全球,特高压、柔性直流输电技术世界领先。怎么看待国家电网公司的创新工作?对国家电网公司建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业有什么建议?嘉宾:
2020年度国家科技进步奖初评通过项目(通用项目),涉及部分电力能源机械制造相关项目。包括柔性直流输电技术、含高比例新能源的电力系统需求侧负荷调控关键技术及工程应用、有载调容配电变压器关键技术、系列设备及规模化应用等。
有一项技术,曾经,外国专家撂下话:“中国人,10年,绝对干不出来!”不服输的中国人当然是“提前交卷”!并不断刷新多项世界纪录!6月25日,世界首个柔性直流电网工程——张北柔性直流电网试验示范工程四端带电组网,张北地区的新能源成功接入北京电网,送至2022年北京冬奥场馆。没错,外国专家说的
昆柳龙直流工程控制保护系统动态性能试验正如火如荼进行,现已累计发现问题超过150项,解决了直流线路重启协调、柔直站交流故障恢复特性等多项重大关键技术问题。“现场调试前,我们利用先进的电网全景镜像系统来开展动态性能试验,将对多端直流的核心控制保护设备做一次全面体检,充分发现可能存在的
自20世纪20年代起,高压直流输电技术经历了三次技术革新,其主要推动力来自换流器基本元件的重大变化。第一代直流输电技术采用的换流元件是汞弧阀,其换流器拓扑是6脉动Graetz桥,主要应用于20世纪70年代以前。第二代直流输电技术采用的换流元件是晶闸管,其换流器拓扑与第一代直流输电技术相同,主要
单站占地面积不足30亩,却提供了厦门岛50%的电力负荷,并且安全、环保,厦门柔性直流输电工程的稳定运行,为福建与金门、马祖率先实现通电奠定了坚实基础。福建相关专家近日接受中新社记者专访时表示,在不远的将来,柔性直流输电技术将被运用于福建沿海地区向金门、马祖供电中。目前,福建正积极探索
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