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4、HVDC Flexible标志性成果。
1)研制了世界首个±320kV/1000MW柔性直流换流阀及阀控。
第一代柔性直流技术,存在损耗高、扩展性和实用性差等问题,研究团队与国外同步启动模块化多电平(MMC)柔性直流输电研究,开辟了全新的技术路线;攻克了微秒级脉冲分配、多层面能量平衡、电压裕度与斜率协调控制等方法,解决了柔性直流环流抑制、有功无功解耦控制和多换流站协调控制等难题;构建了新型输电系统的技术体系,掌握了从基础研究到工程应用的全系列关键技术。
2)2011年,亚洲首条柔性直流示范工程(上海南汇)建成投运,该工程为世界首个用于风电并网的模块化多电平工程。
3)2014年6月,浙江舟山五端柔性直流工程投入运行,该工程为世界上端数最多的柔性直流工程。
4)正在建设世界电压等级最高、输电容量最大的双极柔性直流工程(福建厦门),计划于2015年12月建成投运。
5)通过了示范工程和新产品两次技术鉴定,鉴定委员会综合评价认为,系列成果具有完全自主知识产权,总体技术性能处于国际领先水平。
2011年7月25日,中国电机工程学会组织包括卢强院士在内的专家,完成了“柔性直流输电关键技术研究、装备研制及工程应用”项目技术鉴定会;2013年3月5日,国家能源局组织了包括周孝信、郑健超、潘垣、沈国荣、雷清泉、王天然、余贻鑫等7位院士在内的专家,完成了“1000MW/±320kV柔性直流换流阀及阀控设备”产品技术成果鉴定会。
5、成果在国际工程上的推广应用。
项目完成单位获得欧洲多个柔性直流工程投标资质,是我国直流技术首次得到欧洲市场认可。在英法互联(Channel Cable)柔性直流工程首轮投标中,战胜ABB和西门子两大跨国公司,对我国高端装备实施“走出去”战略,提升国际竞争力和影响力,具有重要示范意义。
五、直流电网技术
与交流电网100多年的发展相比,直流电网技术刚刚提出数年,尚处于起步阶段。大量理论、技术及装备的基础性问题,需要进行全面、深入探索。
1、电网规划与网架构建。
交、直流电网之间存在电源特性、应用场合、运行方式、供电可靠性等方面存在较大差异,使得直流电网规划与网架构建理论无法照搬交流电网。另外,运行方式、应用场合等根本不同决定了交、直流电网电压等级设计的差异,而直流电压等级序列目前尚无理论上的选择依据。因此,全新供电模式亟需建立直流电网规划与构建理论。
2、仿真与建模方法。
复杂动态行为对仿真建模方法提出了新要求。1)复杂动态行为使仿真需再现微秒级物理过程:电压源型直流输电半导体开关器件开关速度为纳秒-微秒级,输出10-100微秒的高密度阶梯方波电压,传统建模方法无法精确复现电压源直流换流物理过程。2)大量直流装备接入使仿真难度和规模激增:电压源型换流器的拓扑结构使输电系统仿真规模呈百、千倍增长,大量换流器和多种新型直流输电装备的接入又增加了系统仿真的难度,如何对仿真进行简化和加速存在着大量理论难题。
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