我國攻克直流輸電領域世界性難題
人民網(wǎng)舟山12月29日電 國家電網(wǎng)公司自主研發(fā)制造的200千伏高壓直流斷路器29日在浙江舟山投運,成功應用于舟山五端柔性直流輸電工程中。有關(guān)專家稱,它標志著我國攻克了高壓直流輸電電流難以快速斷開的世界性技術(shù)難題。
據(jù)了解,柔性直流輸電具有獨立調(diào)節(jié)有功及無功功率等特點,構(gòu)建柔性直流電網(wǎng)對于大規(guī)模新能源并網(wǎng)、提高電網(wǎng)大規(guī)模遠距離輸電能力、提高配電網(wǎng)供電的靈活性及可靠性意義重大。直流斷路器是實現(xiàn)柔性直流電網(wǎng)故障元件快速隔離、構(gòu)建直流電網(wǎng)的關(guān)鍵設備,如果缺少直流斷路器,則一旦在換流站或輸電線路上發(fā)生短路故障,整個柔性直流電網(wǎng)系統(tǒng)將全部閉鎖退出運行,待故障元件隔離后才能恢復運行,大大降低了供電可靠性,嚴重制約了柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展及應用。
國家電網(wǎng)公司有關(guān)技術(shù)人員表示,大功率直流輸電不同于目前的交流輸電,電流及電壓連續(xù)不間斷,相當于高速奔馳的高鐵列車,能量巨大。柔性直流電網(wǎng)設備故障時短路電流上升極快,為確保設備安全及系統(tǒng)安全運行,要求直流斷路器在3毫秒以內(nèi)斷開故障電流、隔離故障點,這相當于將一列高速奔馳的列車在幾毫秒的時間停下來,難度極大,現(xiàn)有的開斷技術(shù)無法滿足要求。
國家電網(wǎng)公司研發(fā)的高壓直流斷路器創(chuàng)造性地提出了超高速機械隔離開關(guān)與大功率IGBT全橋級聯(lián)組件相結(jié)合的技術(shù)路線,解決了固態(tài)直流斷路器高損耗的缺陷,有效地克服了機械斷路器開關(guān)速度的限制難題,實現(xiàn)了電氣與機械結(jié)構(gòu)的模塊化設計,研制的高壓直流斷路器可以在3毫秒內(nèi)斷開一條200千伏高壓直流輸電線路產(chǎn)生的高達15千安故障電流,性能指標達到國際領先水平。
據(jù)介紹,200千伏高壓直流斷路器在工程領域的首次示范應用,為后續(xù)的±500千伏張北柔性直流電網(wǎng)示范工程的建設奠定了堅實基礎,對我國直流電網(wǎng)的加快發(fā)展、大規(guī)模新能源的高效并網(wǎng)消納、搶占高端電工裝備制造業(yè)制高點具有重要意義。(章勇濤、李彥)