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【解密】我国柔性直流输电技术发展史

2016-01-21 09:35来源:国家电网报作者:马巍巍关键词:柔性直流输电换流阀输电技术收藏点赞

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会后,研发团队开始第一代样机的研制,以验证MMC拓扑用于柔性直流输电的可行性。2010年4月,11电平MMC—HVDC低压实验平台顺利实现STATCOM、交流联网及向无源负荷供电等功能,稳态运行性能及动态响应特性良好,验证了MMC技术路线的可行性。研发团队随即乘胜追击,先后攻克系统接入分析、主电路拓扑与参数优化、控制保护策略设计、IGBT阀与阀控设备研制等十大关键技术难题。

2010年7月,首个MMC换流阀子模块样机开始试组装。子模块控制器的线路空间设计十分狭小,100多根线哪怕接错或虚接一根,都会导致试验失败,甚至子模块爆炸。设计负责人吕铮自告奋勇,开始第一个子模块控制器的接线,他有条不紊地将每根线接了一遍又一遍,直至找到最合理、最优化、最可靠的接线方式。就这样,首个国内柔直换流阀子模块诞生。10月,具有完全自主知识产权的±30千伏/20兆瓦柔性直流换流阀一次性通过所有型式试验。

同年底,上海南汇风电场柔性直流输电工程建设正式启动。2011年7月25日,工程正式投运,我国实现了柔性直流输电技术从无到有的突破,标志着公司成为继ABB、西门子之后,世界上第三家完全掌握柔性直流输电成套设备设计、试验、调试和生产全系列核心技术的企业。

上海柔直工程在我国柔性直流输电发展史上所起的作用不容小觑,它实现了我国柔性直流输电技术从概念到应用的跨越,为后续研究及工程建设积累了宝贵的实践经验。

二探求“柔性之剑”开刃之路:新纪录谁是创造者

厦门柔性直流输电工程的电压等级和输送容量双双创下国际之最,该工程在世界上首次采用双极拓扑结构,标志着我国真正实现柔性直流输电技术领域的国际引领。工程换流阀由国网智研院自主研发,经南瑞集团普瑞工程公司成果转化和生产,拥有完全自主知识产权。

设计之路披荆斩棘

国网智研院对±320千伏/100万千瓦柔性直流换流阀的研制,始于2011年。当年,上海柔直工程顺利投运,实现我国在柔性直流输电领域零的突破。随后,面向世界柔性直流技术巅峰的高压大容量与多端柔性直流输电技术的攻关启动。

相较上海柔直工程,±320千伏/100万千瓦不仅仅是数量上的提高,更是质的改变。±320千伏/100万千瓦柔性直流换流阀功率模块串联数和阀控规模大幅增加,暂稳态电流应力提高7倍左右,达到可关断器件的承受极限,由此对换流阀冗余设计、绝缘配合、电磁兼容、过流过压保护、电容均压、阀控系统控制能力提出前所未有的挑战。研发团队不畏困难、勇往直前,最终,高电压、大电流、强电磁场环境下换流阀散热、电压尖峰抑制、电磁兼容问题以及阀控设备低开关频率电容平衡等问题逐个突破。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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