该创新平台为±10.5千伏混合三端直流系统,决定在龙门和柳北站8个柔直阀厅屋盖结构设计中采用网架结构

据介绍,该创新平台为±10.5千伏混合三端直流系统,送端为常规换流阀、两个受端为柔直换流阀,是南方电网公司为积极主动应对工程技术攻关过程中面临的技术问题搭建而成。该创新平台旨在实现技术工程应用前对关键技术和新研发的装备进行充分有力的验证,对复杂技术问题进行判断,验证核心主设备的技术指标,以确保关键直流主设备设计达到预期各项功能及性能要求,提升系统可靠性和稳定性。来源:南方电网报

混合直流技术由南方电网公司首次提出,在送电端采用传统直流技术,在受电端采用柔性直流技术。“柔性”是相对于传统直流输电技术而言,可依据电网需要灵活快速改变电能输送的大小和方向。混合直流技术不是简单地将这两种技术进行叠加,而是通过技术手段将这两种特性完全不同的直流输电技术充分融合成为一个有机整体,在发挥各自技术优势的同时尽量避免技术短板。“如果将电网系统比喻成河流,我们就拥有了半秒钟内迅速处理堵塞恢复河道畅通的能力,能确保电网系统运行的安全稳定。”南网科研院直流所研究员周月宾表示。

特变电工全力以赴为此国家重点示范工程,特变电工新能源公司组建了以国家千人计划专家为首,10年以上电力电子资深专家为骨干的技术团队,投入过亿元持续专注柔性直流输电领域的研发与产业化落地工作。针对柔性直流输电应用于高压、大容量、远距离、架空线的应用需求,提出了新一代无闭锁架空柔性直流输电技术,系统地解决了柔性直流输电应用于架空直流输电线路存在的行业共性难题,研制成功了业内首套架空柔性直流输电样机、常规直流-柔性直流混合直流输电样机、高低阀串联型柔直样机、IGBT双脉冲测试平台、功率模块测试平台、功率模块自老化平台、换流阀阀段运行与短路实验平台、±800kV柔直换流阀阀控系统工程样机、±10.5kV/60MW柔直换流阀原型样机等多个样机或装备研制平台并完成了系列实验,有力地支撑了昆柳龙直流工程的方案设计。

在整个龙门站极2低端阀厅网架安装及提升施工过程中,南方电网超高压公司深入践行“人民电业为人民”的宗旨,科学谋划,紧密结合技术把关、安全管控、质量提升等三个方面开展现场工作,带领现场全体参建人员最终圆满完成了此次攻坚任务,

据介绍,该创新平台由南方电网公司建设完成,平台的建成进一步提升了南方电网核心竞争力,抢占直流输电技术的制高点,带动多端直流、特高压柔直等多项关键技术和标准从中国走向世界。

南方电网公司正在建设中的昆柳龙直流工程是世界首个特高压混合多端直流输电工程。通过三端混合直流创新平台能够更加真实地模拟验证工程主要设备运行情况,有利于提前暴露、解决各项技术问题,满足对昆柳龙直流工程技术方案较为全面的检验和验证。南方电网公司高级技术专家李岩表示,未来海上风电柔性直流接入、大容量柔直背靠背等新建柔直工程都可以在该平台上得到充分验证,这对抢占直流输电技术的制高点,引领直流技术发展具有重大意义。

该工程西起云南昆北换流站,东至广西柳北换流站、广东龙门换流站,采用±800千伏三端混合直流输电技术,线路全长1489千米,输送容量800万千瓦,是国家特高压多端直流示范工程。工程计划于2020年投产送电,2021年全部建成投产,届时将增加云南水电800万千瓦的通道送电能力,年送电量超过320亿千瓦时。云南清洁水电可直接输送到广东、广西的负荷中心。

面对如此大跨度的阀厅网架,怎么安装到设计标高位置,是摆在电力建设者面前的一项重大挑战。“若采用分件高空散装,不但高空组装、焊接工作量大、现场机械设备很难满足吊装要求,而且所需高空组拼胎架难以搭设,存在很大的安全、质量风险,施工难度大。工期也不允许。”南方电网超高压输电公司乌东德项目部质量安全总监付诗禧介绍到。“后来,我们经过充分调研、反复开展技术论证,决定采取将网架在地面拼装完成后,利用“超大型构件液压同步提升技术”将其整体提升到位这么一种方案。这将大大降低安装施工难度与安装风险,大大提高安装效率与质量。”

南方电网建成世界首个三端混合直流创新平台

“混合直流输电技术被验证切实可行。”7月18日,南方电网特高压三端混合直流创新平台通过直流故障清除与再重启试验,验证了混合直流输电技术在实际电网运行的可行性。这标志着南方电网公司攻克了混合直流系统成套设计等多项技术难题,混合直流技术构想首次实现了从理论到实践的重大跨越,能够实现直流输电系统最基本的功能,又能满足电网高标准的可靠性和动态性能要求,即使高压输电线路出现瞬间短时故障,系统不用停运,换流阀等主要设备可以实现故障清除,电网运行系统仍然可以正常运行。这是一项引领型的工程技术,是世界直流输电技术领域的突破性成果。

特变电工新能源公司也将利用好此次中标国家重点工程的机遇,依托该工程不断提升技术装备水平,带动大容量柔性直流关键设备的自主研发水平,巩固并提升特变电工在电力装备领域的国际领先地位,为变革能源输送格局,推动绿色发展、创新发展、区域协调发展作出更大贡献。

昆柳龙直流工程设计输送容量800万千瓦,线路全长约1452公里,途径云南、贵州、广西、广东四省区。作为世界首个±800千伏特高压大容量多端混合直流输电工程,建成后将创造多项电网世界第一。工程广东、广西受端分别为龙门换流站、柳北换流站,均采用柔性直流输电技术。

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