中國電科院自主研發的世界首個±800kV/4750A特高壓直流換流閥在國家電網公司電力系統電力電子實驗室順利通過全部型式試驗,試驗結果符合國家電網公司《±800千伏級直流輸電用換流閥通用技術規范》,試驗中換流閥的通流能力和電壓等級均創世界之最。6月30日,包括中國科學院院士周孝信、中國工程院院士楊奇遜、鄭健超、陳予恕、朱英浩、李立浧在內的十余名專家在現場對其中關鍵試驗再次進行了現場見證和評估。據了解,此前關鍵試驗項目已邀請國際權威試驗機構KEMA(荷蘭電力試驗所)依據IEC60700-1標準進行了現場見證。這標志著中國電科院通過自主創新,已全面掌握了直流換流閥研發設計制造的核心技術與工藝,擁有完全自主知識產權,實現了真正意義上的直流換流閥設備國產化,成為繼瑞士ABB、德國SIEMENS公司之后,全球第三個掌握和擁有特高壓直流換流閥設計制造和試驗技術的企業。
在我國可再生能源大規模發展的今天,直流輸電技術作為構建堅強智能電網不可或缺的要素正在日益受到廣泛關注。目前,我國已經建設了八條直流輸電工程,但在直流輸電的核心技術——直流換流閥的研制領域長期以來卻一直依賴進口,沒有真正形成自主研究和開發能力。直流換流閥是一種被用于在直流輸電線路中進行交直流轉換的大功率電力電子設備,是直流輸電工程的核心技術裝備,其對進口的依賴嚴重阻礙了直流輸電設備,特別是基于大容量直流輸電技術在我國的進一步發展和應用,使我國難以從直流大國變為直流強國。
2004年,依托國家十一五科技支撐計劃及國家電網公司重點科技攻關項目等在內的9個重大科研項目,中國電科院開始了基于6英寸晶閘管特高壓直流換流閥的自主研發工作。在繼承靈活交流輸電技術十多年研究的基礎上,中國電科院經過不到六年的集中攻關,自主研發設計建設完成能力達到可為±1000千伏電壓等級和5000安培電流水平換流閥進行全部型式試驗和運行試驗的直流換流閥試驗設施,并在此基礎上,直流換流閥電氣特性、多物理場數值分析、成套電氣設計技術、成套結構設計技術、觸發監測技術、關鍵零部件研制和換流閥集成技術等方面取得了重大突破,而國外同類產品的開發周期通常是十年。其中,基于6英寸晶閘管的特高壓換流閥成套電氣特性研究、特高壓換流閥多物理場數值分析,均屬國內首次系統攻克。
目前中國電科院在特高壓換流閥方面已申報國際****6項、國家****200項。中國電科院專家告訴記者,相較國內目前普遍應用的5英寸晶閘管直流換流閥,中國電科院研制成功的具有完全自主知識產權的特高壓直流換流閥通流能力可從3000余安培提高到4750安培,使線路輸送能力提高150%,并降低造價25%。中國電科院已擁有世界一流的特高壓直流換流閥型式試驗能力和直流換流閥生產線,全年產能能同時滿足兩條特高壓工程的建設需要。
下一步,中國電科院將傾力推動特高壓直流換流閥的全面產業化,打造以特高壓直流換流閥為核心競爭優勢的高新科技重大電力裝備產業,從而打破國際跨國公司的市場壟斷。預計該技術全面投入應用后,僅在未來十年便可整體降低我國堅強智能電網建設、運行和維護費用超過百億;而該產品形成出口后,將徹底改變全球直流輸電設備市場格局,在國際上產生重大而深遠的影響。
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