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电力电子器件在直流输电中的应用

北极星输配电网  来源:配电输电网    2014/12/9 12:25:29  我要投稿  

北极星输配电网讯:一、前言

我国研究半导体器件起始于上世纪60年代,水平与国外基本同步,文革10年让我们与国外拉下较大距离,随着改革开放的步伐,这种差距才逐步得以改善。90年代末期,三峡输变电工程给我国电力半导体器件技术发展提供了机遇;继而,依托特高压直流输电工程的支撑,持续不断地自主创新,使高压器件制造技术达到目前国际领先水平,提升了整个电力电子行业的技术进步,引领应用技术迈向新的台阶。

二、三峡输电工程赋予超大功率电力半导体器件新的发展机遇

二十世纪末(1998年),举世瞩目的三峡水电站即将建成,国务院三峡办会同有关部委并组织专家进行调研和充分论证,结合国内设备制造厂家的实际现状,作出重大决策:“外送电力将采用超高压直流输电的方式,通过三峡直流输电设备的招标,引进换流阀站的核心器件晶闸管制造技术。利用国外先进技术和高科技资源、缩短我国自行开发时间、在高起点上与国际产品和先进技术接轨。”在这样的背景下,西安电力电子技术研究所面对历史的机遇和挑战。充分利用自身的人才积淀优势和长期积累的工艺技术及研究经验,通过技术合作,历时两年,依托工程的支撑,掌握了核心器件5英寸、3000A/7200V超大功率电控晶闸管的核心技术,自主制造的产品在三峡水电站电力外送的“三常”、“三广”、“三上”三条超大功率直流输电工程中应用,在“西电东送”以及直流联网等后续工程中实现了产业化,达到完全自主制造的能力。

光控晶闸管(LTT),是在电控晶闸管技术基础上发展而来。其主要特点是触发导通方式,采用光触发,并且将雪崩二极管,具有过电压保护功能单元集成在芯片内部,其工艺更为复杂,但却简化了系统外围保护电路,大大提高了整个系统的可靠性。尤其是强电隔离采用光触发更具应用潜力,受到应用工程师的推崇。在国家的整体部署和支持下,南方电网公司建设的贵州至广东两回超高压直流输电工程均采用了西安电力电子技术研究所5英寸、3000A、8000V光控晶闸管这一新型电力电子器件,使我国电力半导体器件制造水平得到一次跨越式的提升!

三、依托±800kV特高压直流输电工程,创新研制出6英寸特大功率晶闸管

2005年,基于我国国民经济持续高速发展的现实,电力供应远远满足不了经济建设的需求,国家电网公司决定建设更高电压等级的±800kV特高压直流输电工程,单条输送容量640万千瓦,是常规工程的2倍多,大大节约了建设成本和输送走廊用地。

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