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全球首个投入工程应用的高压直流断路器在舟山投运

发布日期: 2019-11-19 19:48:08

 

  2016年12月29日,世界首个200千伏高压直流断路器示范工程在浙江舟山投运,公司副总经理刘泽洪宣布工程投运,总经理助理张丽英主持投运活动。

  此次投运的200千伏高压直流断路器由国家电网公司自主研发,攻克了高压直流输电电流难以快速断开的世界级技术难题,实现了直流输电核心装备研发和制造领域的重大突破,将推动直流输电由“线”到“网”的飞跃,具有重大示范意义。

  柔性直流输电具有独立调节有功及无功功率等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网、提高电网大规模远距离输电能力、提高配电网供电的灵活性及可靠性意义重大,将给新能源的高效利用及电网发展带来革命性的变化。直流断路器是实现柔性直流电网故障元件快速隔离、构建直流电网的关键设备,如果缺少直流断路器,则一旦在换流站或输电线路上发生短路故障,整个柔性直流电网系统将全部闭锁退出运行,待故障元件隔离后才能恢复运行,大大降低了供电可靠性,严重制约了柔性直流输电技术的发展及应用。

  大功率直流输电不同于目前的交流输电,电流及电压连续不间断,相当于高速奔驰的高铁列车,能量巨大。柔性直流电网设备故障时短路电流上升极快,为确保设备安全及系统安全运行,要求直流断路器在数毫秒(3毫秒以内)内断开故障电流、隔离故障点,这相当于将一列高速奔驰的列车在几毫秒的时间停下来,难度极大,现有的开断技术无法满足要求。如何解决大功率直流开断,长期以来困扰着国内外学术界和工程界,因此被誉为电力技术领域的百年难题。

  舟山200千伏高压直流断路器作为全球首个投入工程应用的高压直流断路器,整体技术水平达到国际领先,工程成功投运是我国在直流输电领域持续创新的重要里程碑。该断路器基于超高速机械开关和级联全桥模块混合,可实现双向故障电流的快速断开,整体控制简单,可靠性高,可在3毫秒内,断开一条200千伏高压直流输电线路产生的高达15千安的故障电流,速度比人类眨眼还要快100倍。

  200千伏高压直流断路器在工程领域的首次示范应用,为后续的±500千伏张北柔性直流电网示范工程的建设奠定了坚实基础,对我国直流电网的加快发展、大规模新能源的高效并网消纳、抢占高端电工装备制造业制高点具有重要意义。

  一是推动直流电网加快发展,提高交直流电网安全稳定性。直流输电损耗低,特别适用于远距离传输,如果将直流线路连成网络,将给能源的高效利用带来革命性的变化,加装直流断路器后,断路器可以快速切断故障电流,对直流输电系统和直流电网的安全可靠运行有着极其重要的作用。同时,直流电网作为未来电网的重要发展方向,可以与目前技术成熟的交流电网形成互补,有力推动电网互联互通进程。

  二是支撑新能源高效并网消纳,提高电网供电灵活性。200千伏高压直流断路器在柔性直流工程的成功应用,也对我国新能源的发展具有重要示范作用。柔性直流输电具有独立调节有功及无功功率等特点,构建柔性直流电网对于大规模新能源并网、提高电网大规模远距离输电能力、提高配电网供电的灵活性及可靠性意义重大。柔性直流输电配置断路器之后,将提高新能源并网与外送工程运行可靠性与灵活性,有力支撑新能源高效并网和消纳。

  三是推动我国电工装备制造业抢占世界制高点。200千伏高压直流断路器作为我国电工装备制造业的世界级成果,将极大推动直流输电技术的快速发展,从而带动功率半导体、高压开关等产业技术发展和制造工艺提升,构建高压直流技术装备产业链,带动我国电力电子与电工装备制造业的进步,抢占电工装备制造业制高点,推进“一带一路”建设等战略的实施。

  近年来,国家电网公司坚持大力推进自主创新,系统开展科技攻关,在特高压交直流、柔性交直流等方面掌握了核心技术,全面实现了国际引领,显著提升了我国电网的整体科技含量,助力我国电网从传统电网向安全、高效、经济、清洁、互动现代电网的升级和跨越。

  中国工程院院士郑健超、沈国荣,以及公司有关部门和单位负责同志参加了投运活动。

  信息来源:国网科技部

 

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