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南瑞:多端柔性直流技术取得重大突破

导读: 截至7月,世界首个五端柔性直流工程——浙江舟山±200千伏柔性直流输电示范工程已安全稳定运行一周年。

  五端柔直技术取得突破

  实现微秒级控制

  截至7月,世界首个五端柔性直流工程——浙江舟山±200千伏柔性直流输电示范工程已安全稳定运行一周年。一直以来,集多种优势于一身的柔性直流输电技术受到世界各国青睐,然而只有ABB、西门子等少数国外大公司具有柔性输电关键技术的研究能力,国内没有可借鉴的经验。南瑞集团旗下南京南瑞继保电气有限公司(简称“南瑞继保”)与国外同步开展自主研发,率先在多端柔性直流输电技术方面取得突破。

  浙江舟山市是个群岛城市,1390个岛屿星罗棋布。舟山五端柔性直流输电示范工程位于舟山海洋新区,是世界上端数最多、同级电压中容量最大、运行方式最复杂的海岛柔性直流输电网络。该工程其中一端在舟山本岛上,另外四端在其他海岛上,五端均可实现双向送、受电,也就是说既可接受外来电,也可送出岛上新能源发的电。工程电压为±200千伏,定海、岱山换流站容量分别为400兆瓦、300兆瓦,其余各站100兆瓦。南瑞继保负责为工程的多端控制保护系统、直流电子式互感器以及定海、岱山、衢山站的换流阀等核心装备供货。

  “与常规直流输电技术不同,它是一种基于全控型半导体器件IGBT的新型直流输电技术,控制速度要求更快,同时需要解决系统研究和设计,关键设备制造、试验,现场调试和运行方式控制等难题,因此柔性直流系统的整体技术更复杂。”南瑞继保首席专家田杰介绍。

  传统直流技术要求受端必须有电源支撑,而孤岛没有电源,只能采用柔性直流技术。同时,柔性直流能够适应风电、光伏等间歇性、波动性新能源接入,为用电端提供稳定可靠的电力供应。

  舟山五端柔性直流工程共有五个换流站,每个换流站有1260个功率模块,每个模块相当于一个小系统,其功率器件的开关速度非常快,系统控制时间以微秒计。这样一来,每个换流站的1000多个模块必须分别独立控制、协调一致,对软硬件和控制技术的要求非常高。

  不断打破国外技术垄断

  稳步推进国际化

  作为技术主导型高科技企业,南瑞继保的发展实现了以技术创新带动产业发展,以产业化促进科技发展的良性循环,是我国电力控制保护技术领域的领头企业之一。

  南瑞继保培养了一批具有创新精神的高端科技和管理人才,打造了一支全球电气控制行业专业齐全、技术体系完备、工作能力突出的研发和产业化队伍,确保了科研成果快速实现产业化。南瑞继保还构建了电力保护控制领域专业齐全、多部门融合协作的高效研发平台,技术创新和产业化高度融合、相互促进的产业化平台。

  “攻关过程中,技术人员进行了大量的试验。换流阀出厂前进行从器件级、模块级到换流阀级的完备测试,完成了包括4860个功率模块、864个阀段的42项见证试验;控制保护功能在实时仿真系统上模拟实际运行情况,进行了近千项试验。”南瑞继保柔性输电研究所工程师姜田贵表示。

  舟山柔直系统投运一年来运行稳定,很好地促进了当地经济社会发展。7月“灿鸿”台风期间,洋山站110千伏交流系统跳闸,柔直系统及时检测到孤岛状态,成功转换为无源控制模式,作为唯一电源持续为整个洋山岛供电。舟山五端柔直系统为舟山群岛提供了坚强的电能保证,为电网安全运行发挥了重要作用。

  多年来,南瑞继保深深体会到核心技术一定要掌握在自己手中,否则就只能跟在别人后面亦步亦趋。

  南瑞继保是世界首个拥有柔性直流多端控制保护、换流阀、高速测量等全套自主知识产权设备并实现完整工程应用的企业。“在多端柔性直流输电工程关键技术方面,我国走在了世界前列。而南瑞继保则占领了国内同行业的制高点,能够提供全套解决方案。”田杰说。

  一直以来,南瑞继保不断打破国外技术垄断,屡屡在国内外招标中击败竞争对手,产品在国内工程中大规模应用,推动了中国电力自动化装备的国产化。同时,南瑞继保持续向海外拓展,稳步推进国际化,产品已经进入83个国家和地区,受到广大客户的称赞和肯定。

  编后

  从信息通信、配电自动化到特高压稳定控制、继电保护,本报记者近距离感受、解读南瑞,全力为读者呈现一个完整的南瑞集团。4篇报道、1万余字,或许不能细致地刻画出南瑞的全貌,但是能大致勾勒出南瑞的精神特质。南瑞是与众不同的,它的不同在于能用特有的情感去凝聚所有人的力量;它的不同在于能用不骄不躁、持之以恒的心态去面对所有挑战;它的不同在于能用大胆创新和前瞻眼光去开拓未知领域……所有这些不同,造就了成功的南瑞,也将助力南瑞在未来的道路上走得更稳、行得更远。

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