走原始創新路、造國產自主“心”,±500千伏葛南直流輸電改造工程正式投運
時間:2023-06-24 02:26:06
6月18日晚,±500千伏葛洲壩至上海南橋直流輸電改造工程正式投運。工程采用全球首創并具備完全自主知識產權的可控換相換流閥(CLCC)技術,實現了直流輸電技術的又一次里程碑式跨越,充分彰顯了我國電力工業的原始創新能力。
1989年建成投運的葛南直流輸電工程是我國首條±500千伏超高壓直流輸電線路。作為外電入滬的重要通道,該線路在30余年間將葛洲壩的清潔水電源源不斷地送入上海電網,近15年來年均輸送電量約55億千瓦時,年最大輸送電量達82億千瓦時,為上海經濟騰飛提供了重要的能源保障。
葛南直流工程建設之初,我國電力工業尚處落后,站內各類設備均為進口。隨著年限增長,換流閥等設備嚴重老化且運行不穩定。同時,由于華東地區多饋入直流落點密集,受端南橋站臨近換流站眾多,多直流連鎖換相失敗問題突出,原有技術及裝備已經無法滿足工程安全穩定運行需求。為提升三峽清潔水電入滬的穩定性與可靠性,保障華東地區電力供應,國家電網公司歷時半年,對南橋換流站核心設備進行了整體技術改造。
(資料圖片)
此次改造工程最大的亮點是首次采用可控換相換流閥代替傳統換流閥。這是對傳統特高壓直流輸電技術的一次重大革新,具有極其重要的示范引領作用。
換流閥是直流輸電工程的“心臟”,功能是實現類似于“動脈”的交流電能和作為“靜脈”的直流電能之間的交互。傳統換流閥由可主動導通、不可主動關斷的半控器件構成,雖然具有容量大、損耗低、可靠性高等優點,但也存在容易發生“換相失敗”的缺陷。
這一缺陷所帶來的風險,相當于換流閥因“動脈”的微小擾動引發千兆瓦級能量的“心臟驟停”,這個“基因里帶來的頑疾”長期困擾著直流輸電技術的發展,制約了中西部地區清潔能源向東部負荷中心大規模輸送能力的進一步提升。
為此,國家電網下屬智能電網研究院于2019年組建科技攻關團隊,經過五年持續不斷的探索,原創性地提出可控換相換流閥(CLCC)技術。該設備采用全控、半控器件混聯的并聯雙支路結構,通過在“動脈”擾動時刻精準引入全控器件實現“心臟搭橋”,從而徹底解決換流閥換相失敗的技術難題。
可控換相換流閥是我國完全自主研發的高端電力裝備,電子元器件數量多、精密性高、組裝難度大,實際應用的技術經驗更是空白。為保證該技術在葛南直流改造工程中成功示范,國網上海市電力公司不斷優化施工改造作業和運行調試方案,最終確保改造任務提前完成、設備一次上電解鎖成功,并在故障模擬試驗中展現了優異的故障穿越和系統支撐能力。
葛南直流輸電工程改造并成功投運,鞏固了我國在高壓直流輸電技術領域的領跑地位。可控換相換流閥(CLCC)技術的成功示范應用,為我國華東、華南等地區大規模清潔能源接入提供了新的技術方案。未來,該技術將在“十四五”“十五五”電力規劃中進一步推廣應用,為“西電東送”戰略開辟新的道路,不斷助力“雙碳”目標下的我國新型電力系統建設。(完)
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編輯:許兵
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