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世界首个多端柔性直流输电工程投运 解决风电接入难题

文章发布时间:2015/2/8 17:39:44

 

 

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  图为青澳换流站。

  世界上首个多端柔性直流输电工程——南方电网南澳±160千伏多端柔性直流输电示范工程今天正式投运。该工程是我国在国际直流输电领域取得的又一重大创新成果,为远距离大容量输电、大规模间歇性清洁电源接入、多直流馈入、海上或偏远地区孤岛系统供电、构建直流输电网络等提供了安全高效的解决方案。该工程解决了风电接入中的难题,至少能提高风电利用率5%—10%。(记者邓圩)

世界首个多端柔性直流输电工程在广东南澳投运

让“弃风”越来越少

  12月25日下午3点,广东汕头南澳岛阳光明媚,岛上耸立的200多台银白色大风车迎风转动。随着现场总指挥一声令下,南方电网南澳岛青澳、金牛两个换流站与汕头澄海区的塑城换流站完成三端投产启动,世界上第一个多端柔性直流输电工程——南澳±160千伏多端柔性直流输电示范工程正式投运。

  这标志着我国率先攻克了多端柔性直流输电控制保护这一世界难题,成为世界第一个完全掌握多端柔性直流输电成套设备设计、试验、调试和运行全系列核心技术的国家。

  对新能源利用意义非凡

  “这意味着我国成为世界第一个将多端柔性直流输电技术投入工程化应用的国家。” 南方电网专家委员会主任委员李立浧院士告诉记者。

  风能、太阳能发电等新能源接入电网的最大障碍就是其间歇性和不确定性,而柔性直流输电技术就像在电网接入了一个阀门和电源,可以有效地控制其上面通过的电能,隔离电网故障的扩散,而且还能根据电网需求,快速、灵活、可调地发出或者吸收一部分能量,从而优化电网的潮流分布、增强电网稳定性、提升电网的智能化和可控性。

  受接入技术条件限制,电网多年来一直无法承载大规模风电的接入。现有运行经验表明,交流系统电压波动是 “弃风”的主要原因之一。中国工程院院士、清华大学教授韩英铎告诉记者:“柔性直流输电技术至少提高风电利用率5%—10%。”该技术成为改变电网发展格局的战略性选择。专家测算,南澳多端柔性直流输电工程每年能输送风电5.6亿千瓦时,这相当于节约了18.25万吨标准煤,减排48.55万吨二氧化碳。

  100%自主知识产权

  目前,全球已投运的柔性直流输电工程均为点对点两端系统,尚无多端柔性直流输电工程投入商业运行。

  从两端到多端,技术上究竟有多难?

  南澳多端柔性直流输入电工程技术负责人饶宏说:“就像一个有着多个入口与多个出口的水管,要保证水管水压稳定,入水与出水流量就要时时刻刻基本保持平衡。但由于入水量与出水量是各个端口依据各自情况而随时变化的,如何实时平衡这种变化难度极大。”

  南澳工程将已基本成型的两端柔性直流系统扩展到多端,每一端的接口与设备都选用了不同型号,来自于包括央企、民企在内的国内不同厂商的设备,让国内尽可能多的设备研发制造企业参与到这个开创性的工程中来,让国内企业真正掌握换流器、控制系统保护等核心装备技术,提高了我国在智能电网领域装备制造的自主化能力。

  攻关团队每天工作超过15小时,历经无数次的论证、计算、试验,攻克了世界第一个多端柔性直流输电工程的“心脏”难题——控制保护系统,形成了包括多端柔性直流工程控制保护系统研究技术等10个世界第一。

  设备厂商都姓“中”

  南澳多端柔性直流输电工程设计总工程师陈冰说:“这项工程集大型风电场接入、柔性多端直流输电、海底直流电缆等多项创新技术于一体,是世界首例多端柔性直流输电工程。由我们自主研发核心技术,设备制造厂商全都是国内厂家。”可以说工程招标,设备厂商都姓“中”。

  事实上,从系统研究、成套设计,到工程设计、设备制造,再到现场施工、运行调试,南澳多端柔性直流输电工程都选择了“产、学、研、用”一体的攻关方式,集研究机构、高校、设计、制造企业合力,共同攻克多端柔性直流输电技术难题。

  据了解,南澳多端柔性直流输电工程的所有核心设备均为国内首次研发,实现100%自主国产化。初步估算,国产柔性直流输电设备的造价只为国外企业价格的一半不到,按“十二五”期间投产300万千瓦计算,节约投资60亿元。

  而南澳多端柔性直流工程的投运,标志着我国成为世界第一个大型风电场柔性多端直流接入技术、柔性输电变流器关键技术的国家。记者 邓圩

 

 

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