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截至2016年底,我国风电和太阳能并网装机容量分别达到1.47亿千瓦和7800万千瓦,均居世界首位。我国风电和光伏等可再生能源一跃而起成为我国能源转型的重要引擎之一。然而,事实证明,传统技术联网在面对可再生能源接入时似乎显得并不“给力”。太阳能、风能等可再生能源由于必须依赖输电网架构才能实现大规模开发和远距离输送更加剧了其局限性,而采用交流输电技术或传统的直流输电技术联网则显得很不经济。那么,问题来了……如何解决可再生能源入网难的问题?如何提高可再生能源的使用效率?又如何破解清洁能源发展的瓶颈?在张北这片区域,我们或许可以找到部分答案。2月8~9日,国家电网公司张北可再生能源柔性直流电网示范工程(简称:“张北柔直电网工程”)设计启动会在京召开。这个曾经“坝上一阵风,从春刮到冬”的张北地区在得到柔性直流输电技术的支持后,势必更加备受瞩目。
输电技术新生代输电中的“战斗机”
张北柔直电网工程作为世界首个柔性直流环网工程,其柔性直流电网送出方式实现了风、光、储多能互补,这对于河北张家口地区的新能源送出和北京市接纳新能源电量十分必要。更深层次地说,对于我国能源生产和消费革命起到了科技引领示范作用。
在这项国家级电网示范工程项目中,着重要提到的一款“明星”技术———柔性直流输电技术。得益于其快速灵活的可控性、高度的紧凑性以及优良的环境适应性,使得大规模可再生能源高效接入。除此之外,该项技术还可提供适应性更强的接纳、传输模式,提高电网大规模远距离输电能力,将为新能源的高效利用及电网发展带来革命性的变化,在未来必将是推进能源结构转型和实现大范围能源互联的重要手段。国网智能电网研究院副院长汤广福就曾表示:当前,我国发电方式发生了变革,可再生能源比例加大。未来,全球能源互联网可大规模接入可再生能源。因此,柔性直流输电技术是必不可少的。
正是这款高端、先进、上档次的输电技术将不稳定的清洁能源多点汇集,形成稳定可控的电源,并充分利用区域大规模风、光的互补特性与抽蓄的灵活调峰特性,打造灵活的能源交互平台,解决清洁能源“并不上”、“送不出”、“难消纳”三大问题。它如同一体化输电“战斗机”必将在未来电网形态发展的蓝天形成主导。
示范样板建成单端容量最大工程
柔性变电站、奥运低碳综合配套智能电网……张北地区未来的规划就是在“追风逐日”中,依托风能和太阳能打造新能源互联网的“样板间”。张北柔直电网工程输电线路以张北站、康保站、丰宁站三个±500千伏送端柔性直流换流站和北京站±500千伏受端柔性直流换流站共4个柔性直流换流站为依托形成直流环网,分9段线路,全线路径总长度618.7千米。
围绕高压大容量及直流构网的应用需求,该项目将自主研制满足±500千伏、300万千瓦柔性直流电网工程的换流阀样机,构建不低于4000独立节点的阀控系统实时闭合数字仿真测试平台,建设多能源互补交直流协调控系统。
张北柔直电网工程汇集了大规模风电、光伏、储能、抽蓄等多种形态能源的输送方式,电压等级±500千伏、单端容量更是达到世界最大的300万千瓦。
通过两端300万千瓦换流站汇集张北地区的风电,另一端150万千瓦换流站接入当地抽水蓄能,并通过一端300万千瓦换流站接入北京电网,每年可为北京地区提供26亿千瓦时的清洁能源,同时还可有效缓解张北地区高比例可再生能源的高效接纳和外送问题,预计可减少因弃风、弃光造成的经济损失达3亿元以上,并将提高可再生能源电力占京津冀电力消费比重,服务低碳奥运专区建设。
会师张北技术支撑能源结构转型
由于张北柔直电网工程的核心技术和关键设备均为国际首创,且汇集了多种形态能源输送方式,其前期的勘测设计任务可谓是举足轻重。原始创新难度大,各相关单位需全面梳理工程建设的关键技术和核心问题,达到深度融合。
2月6日,中国能建中国电力工程顾问集团、浙江省电力设计院、江苏省电力设计院、安徽省电力设计院等单位集体中标张北柔直电网工程多项勘测设计任务。中国能源建设集团这次可谓集而成团,聚而发力,奏响新一年“开门红”的乐章。
除此之外,中国电建河南省电力勘测设计院、国家电投国核电力规划设计研究院等多家单位也中标相关标段。
群英荟萃齐争艳,各家单位虽然承担标段不同,但本着万变不离其宗,再难再复杂的工程也有其不变规律的态度,他们以工匠精神做勘设,彰显出信心与能力。
其中,中国能建浙江院中标张北柔直电网工程换流站设计分标包1———张北换流站勘察设计。张北换流站包括直流和交流两部分,直流部分建设1座换流站,安装2台150万千瓦柔性直流单元,交流部分本期新建500千伏出线1回,220千伏出线12回。
中国能建江苏院中标张北柔直电网工程直流线路包5———丰宁换流站—赤城县曹家村勘测设计。同时该院还承担了全线的防雷接地专题研究报告。由于柔直系统对线路可靠性要求极高,该工程还首次采用全线同塔架设金属回线的技术方案,又有单、双回路的不同组合,防雷接地设计是一个全新的挑战。
中国能建中电工程东北院中标张北柔直电网工程包8标段设计任务。目前,该院对于金属回路线的型式选择、导线与金属回流线的布置方案以及导线对金属回线的电磁影响已开始进行可研资料的梳理、消化。
中国能建安徽院中标张北柔直电网工程线路部分包1———张北—康保换流站的勘测、设计任务。该院目前已成立工程设计项目组,正着手在初设阶段提前开展现场踏勘、收资、协议办理等工作,针对优化路径的重点和难点,尽可能地降低线路建设对当地有关设施的影响。
中国电建河南省电力勘测设计院中标张北柔直电网工程输电线路勘察设计包3标段,项目的中标填补了该院±500千伏直流输电线路设计的空白,也是该院首次涉足柔性直流输电领域。
国核电力规划设计研究院中标包6———赤城县曹家村—京新高速北侧双回路分界塔段线路工程设计,这是该院在柔性直流工程设计领域的巨大突破。
“探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”是我国在联合国发展峰会的倡议。而柔性直流输电技术正是构建智能电网和全球能源互联网最具特色的技术之一。
“会师张北”所取得的创新成果,必将给输电方式和电网架构带来重要的变革,为我国电网技术升级、能源结构转型提供重要技术支撑,也为实现全球能源互联、落实“一带一路”战略规划奠定坚实基础
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5月6日获悉,3套自主可控直流保护装置于日前在±800千伏姑苏换流站投入试运行。这标志着国网江苏省电力有限公司在国家电网有限公司系统首次实现了自主可控柔性直流保护装置挂网,以及自主可控保护装置在混合级联直流输电系统的应用。据介绍,姑苏换流站是±800千伏白鹤滩—江苏特高压直流输电工程的受
3月23日,由南方电网广东电网公司(以下简称“广东电网”)举办的“地球一小时”主题活动在广州正佳广场举行,吸引众多市民参与。活动通过环保投投乐、飞驰赛道、“拾”光放映厅等互动游戏,呼吁大家探索绿色低碳生活方式。作为世界自然基金会“中国2024地球一小时推广合作伙伴”,这是广东电网连续第
“你看上去真不像××岁的!”听到这句话仿佛又躲过了一劫。当脑子里年龄有了存在感,那一刻数字就变成了咒语。女性在意年龄,至少有一种可能是,她们并不相信自己可以一直作为女孩。“女孩”的日子稍纵即逝,因为当用别的名字呼唤她时,“女孩”便消失在了视野里。人们会说“男人至死是少年”,女性又
近日,由南网科研院牵头申报的国家标准《高压直流输电用电压源换流器交流侧阻抗要求及测试方法》(GB/T43534-2023)正式发布,这是我国首个柔性直流宽频震荡领域国家标准。随着柔性直流技术大规模应用,电力系统出现了柔性直流与交流电网之间的高频谐振问题,严重时可能导致系统跳闸停运。因此,高频谐振
根据《国家科学技术奖励工作办公室关于2023年度国家科学技术奖提名工作的通知》要求,现将中国南方电网有限责任公司作为完成单位和完成人所在单位提名2023年度国家科学技术奖的“特高压±800千伏混合多端柔性直流输电关键技术及工程应用”项目在中国南方电网有限责任公司及所属各单位进行公示(内容详
近日,国家能源局公布第三批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单,南方电网公司参与研发的4个项目成功入选,分别为“基于国产IGBT的柔性直流换流阀(含自主可控阀段)”项目、“500千伏/8000安自主可控大容量组合电器设备”项目、“10千伏三相同轴超导电缆系统”项目、“换流变压器有载分接开关
10月30日,重庆首套低压柔性直流互联系统在渝中区西来寺公用配电房和天伦华苑公用配电房投运。该系统投运后,两个台区实施低压柔性直流互联,实现两个相邻变压器台区的供电互济,变压器由单电源变成双电源供电。当其中一个台区变压器重载时,部分用电负荷自动转移到另一个台区,在不增加现有变压器容量
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9月15日,国家能源局、中国电力企业联合会联合发布2022年全国电力可靠性年度报告。报告显示:2022年,广东全口径用户平均供电可靠率高于99.95%,位列全国第一梯队。在全国50个主要城市(即4个直辖市、27个省会城市、5个计划单列市及其他14个GDP排名靠前的城市)中,广州、深圳、佛山、东莞全口径用户平均
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9月22日,从国家电网了解到,华北地区首个新型电力系统全域示范区在河北崇礼启动建设。据介绍,这次启动建设的华北首个新型电力系统全域综合示范区,将新能源、抽水蓄能以及柔性直流、虚拟电厂等能源系统前沿技术融合在一起,更好地统筹推进前沿技术、装备材料的科研攻关和示范验证,进而实现能源资源
近日,由国网河南省电力公司牵头编制的一项国际电气与电子工程师协会(IEEE)标准《混合直流输电控制与保护设备技术导则》发布。该标准填补了混合直流输电控制和保护设备技术国际标准领域的空白,对新型混合直流系统技术发展具有重要指导作用。混合直流输电技术结合了常规直流容量大和柔性直流控制灵活
三峡能源江苏分公司海上风电场黑启动协调运行与控制关键技术研究科研项目招标公告1招标条件为解决三峡能源江苏分公司海上风电场黑启动协调运行与控制关键技术问题,三峡新能源南通有限公司拟进行三峡能源江苏分公司海上风电场黑启动协调运行与控制关键技术研究科研项目招标,项目已获批准,项目资金来
张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程、厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程、舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程、上海南汇柔性直流输电工程……在能源电力领域,这一个个具有重大科技示范意义的创新工程,都应用了一项共同的先进技术——柔性直流输电技术。柔性直流输电技术是以电压源
11月8日20时08分,三峡集团江苏如东海上风电项目(简称三峡如东项目)首台机组正式向江苏电网送电,标志着我国首个柔性直流海上风电项目首批机组成功并网。
在业内人士看来,对于长距离大规模外送新能源来讲,传统的交流和直流输电方式已经不能完全满足要求,而柔性直流输电技术的突破,可有效解决新能源远距离、大规模外送仅能依靠与火电打捆外送或就地近距离消纳的瓶颈问题。
摘要:电力行业是关系国计民生的基础性行业。未来,我国的电网技术有可能在哪些方面取得突破?国家电网公司是全球最大公用事业企业,多项技术独步全球,特高压、柔性直流输电技术世界领先。怎么看待国家电网公司的创新工作?对国家电网公司建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业有什么建议?嘉宾:
2020年度国家科技进步奖初评通过项目(通用项目),涉及部分电力能源机械制造相关项目。包括柔性直流输电技术、含高比例新能源的电力系统需求侧负荷调控关键技术及工程应用、有载调容配电变压器关键技术、系列设备及规模化应用等。
有一项技术,曾经,外国专家撂下话:“中国人,10年,绝对干不出来!”不服输的中国人当然是“提前交卷”!并不断刷新多项世界纪录!6月25日,世界首个柔性直流电网工程——张北柔性直流电网试验示范工程四端带电组网,张北地区的新能源成功接入北京电网,送至2022年北京冬奥场馆。没错,外国专家说的
昆柳龙直流工程控制保护系统动态性能试验正如火如荼进行,现已累计发现问题超过150项,解决了直流线路重启协调、柔直站交流故障恢复特性等多项重大关键技术问题。“现场调试前,我们利用先进的电网全景镜像系统来开展动态性能试验,将对多端直流的核心控制保护设备做一次全面体检,充分发现可能存在的
自20世纪20年代起,高压直流输电技术经历了三次技术革新,其主要推动力来自换流器基本元件的重大变化。第一代直流输电技术采用的换流元件是汞弧阀,其换流器拓扑是6脉动Graetz桥,主要应用于20世纪70年代以前。第二代直流输电技术采用的换流元件是晶闸管,其换流器拓扑与第一代直流输电技术相同,主要
单站占地面积不足30亩,却提供了厦门岛50%的电力负荷,并且安全、环保,厦门柔性直流输电工程的稳定运行,为福建与金门、马祖率先实现通电奠定了坚实基础。福建相关专家近日接受中新社记者专访时表示,在不远的将来,柔性直流输电技术将被运用于福建沿海地区向金门、马祖供电中。目前,福建正积极探索
“一想到冬奥会用上了我们的‘风光’,我打心眼儿里自豪。”2月6日,北京冬奥会进入第二个比赛日,看着电视直播中驰骋赛场的奥运健儿,吉电股份华北区域公司风电专工郝志友感慨良多。郝志友全程参与了公司在张家口的百万千瓦新能源基地建设,从2017年开工到2021年底并网投运,他经历了基地从无到有的全
记者从国家电网了解到,2022年北京冬奥会重点配套工程,张北柔直输电工程今天成功实现四端换流站带电运行,标志着四端柔性直流环形电网组网成功。此次带电运行测试,功率虽然只有16万千瓦,但首次实现了张北、康保、丰宁和北京四个换流站的互联互通,成功组网。国网冀北电力有限公司张北换流站业主项目
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