南方电力网建变成世界首个三端混合直流电革新

南方电网建成世界首个三端混合直流创新平台

全国政协委员、南方电网公司总经理曹志安日前在全国“两会”上透露,乌东德送电广东广西直流输电工程力争在3月底前获得国家核准并开工建设。该工程为±800千伏电压等级,是国家“十三五”能源、电力发展规划明确的特高压多端直流示范工程和西电东送重点工程,将创造多项世界第一:世界上容量最大的特高压多端直流输电工程;世界上首个送端采用常规直流、受端采用柔性直流的特高压混合直流输电工程。

2019年7月10日

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“特高压多端混合直流换流阀装备试验研究平台正式三端解锁成功!”6月29日,随着工作站显示屏上6个电气符号全部变成红色,世界首个三端混合直流创新平台正式建成,最大容量为66兆瓦功率水平,可以真实模拟、分析昆柳龙直流工程主要设备实际运行情况,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。

据介绍,该工程计划在2020年形成送电能力,届时可满足乌东德电站等云南水电开发外送的需要,进一步提升云南电力外送通道能力,有助于解决“十三五”末及中长期云南水电消纳问题。

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。

截至目前,我国已建成“八交十三直”特高压,其中国网“八交十直”,南网“三直”;在建“三交一直”特高压,即1000千伏苏通GIL综合管廊工程、北京西-石家庄特高压交流工程、潍坊-临沂-枣庄-菏泽-石家庄特高压交流工程,以及±1100千伏准东-皖南特高压直流工程,将分别于今明两年建成。

“正在建设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,也是世界上首次实现特高压柔性直流输电工程应用,具有突出的创新示范作用,同时也充满了技术挑战。该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,是验证特高压柔直换流阀功能性能的重要手段,有利于提前暴露、解决各项技术问题,能满足对昆柳龙工程技术方案较为全面的检验和验证,对高质量开展工程建设具有重要意义。”南方电网首席技术专家饶宏表示。

同时,在柔性直流输电方面,我国已相继建成上海南汇柔性直流(直流电压±30千伏)、广东汕头南澳±160千伏多端(四端)柔性直流、浙江舟山±200千伏五端柔性直流、厦门±320千伏柔性直流等工程,并在鲁西背靠背换流站工程中应用了电压±350千伏、单元容量100万千瓦的柔直技术。同时,在建的渝鄂直流背靠背联网工程应用电压±420千伏、单体换流单元容量125万千瓦的柔直技术;在建的张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程在世界上率先研究直流电网技术,首次建设四端柔性直流环形电网,电压等级为±500千伏,单换流器额定容量为150万千瓦。

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

有业内人士介绍,为满足全球能源互联网中大规模可再生能源基地的开发与并网,需要更远输送距离、更高性能、更灵活可靠的电力传输手段。在超高电压、超大容量柔性直流换流技术及装备方面,要突破±800千伏、±1100千伏及以上柔性直流输电关键技术及装备,实现更大容量、更远距离、更高效率的大规模可再生能源基地并网。

作为柔性直流输电的心脏,换流阀是直流电和交流电相互转换的桥梁,在柔性直流主设备中技术含量最高、挑战最大。2017年6月,南网成功研制出世界首个特高压柔性直流换流阀,使我国柔性直流技术电压等级提高到±800千伏,送电容量提升至500万千瓦,为乌东德送电广东广西直流输电工程建设提供了设备、技术支撑。

据了解,相比常规特高压直流,特高压柔性直流输电应用于输送新能源发电时,无需为了给换流器提供工作电压配套建设容量达新能源发电3倍的火电,从而大幅降低新能源发电输送系统的整体成本,有助于将清洁能源输送得更远、更平稳。也就是说,随着柔性直流技术的突破,可以解决现有新能源电力仅能依靠与火电打捆外送或就地消纳的瓶颈问题,将有效推动新能源电力大规模使用。

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