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10、柔性直流电缆。
电缆材料和研制的相关基础问题需要全面解决:1)目前国外柔性直流电缆的水平已经达到±500kV,国内仅为±200kV,造成国外厂商市场和价格垄断,严重制约我国柔性直流技术发展;2)高电压等级下柔性直流电缆的介质空间及界面电荷的变化过程尚未明确,相关的实验、检测方法也尚有大量的基础问题需要解决。
11、高压直流断路器。
断路器设计及应用技术尚需进一步深入研究:1)目前ABB、ALSTOM和国网智研院等单位都已经或即将完成高压直流断路器样机研制,但在成本、开断速度方面尚需优化;2)需要继续解决新型断路器拓扑、高速开断与快速重合、紧凑化等方面的问题。
12、高压DC/DC变换器。
直流变压器技术尚处于起步阶段:1)面向电力系统用的高压大容量DC/DC变压器研究处于起步阶段,目前尚无相关的样机研制;2)需要解决变换器新型拓扑结构设计、电气隔离、故障机理、损耗优化等方面的基础性问题。
13、DC GRID标志性成果。
1)研制世界首个200kV高压直流断路器。
直流电流无自然过零点,直流故障电流切断被誉为“百年电力技术难题”;解决了规模化IGBT组件同步控制、高速电磁斥力驱动与平滑缓冲、微秒级高速故障保护识别等难题;提出全新电路方案,所研制的样机核心技术参数全面超越国外同类产品。
200kV高压直流断路器成功通过3ms分断15kA的故障电流分断试验。鉴定委员会认为,项目研制的200kV高压直流断路器(额定工作电流2kA,分断电流15kA,分断时间3ms)的整体技术达到国际领先水平。
2)创新物理模拟方法,构建了未来直流电网研究手段。
柔性直流和直流电网等新型输电方式的出现,需要再造全新的仿真模拟方法;提出了基于等指数原则和阻抗补偿的动态模拟方法,研发了世界首个MMC柔性直流输电动态模拟及数模混合仿真系统;建成了“直流电网技术与仿真北京市重点实验室”。
六、结束语
围绕我国能源发展的重大技术需求,加强特高压直流输电、柔性直流输电、灵活交流输电等领域的共性技术研究,发展直流电网基础理论,推动输电系统电压、容量和效率提升。重点进行以下工作:解决一批基础性科学问题;研发一批原创性输电装备;构建一系列通用性研发平台;主导一批技术标准的制修订;汇聚一批国内外高端人才。
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