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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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3月6日,国家“十四五”电力发展规划的重点工程#x2014;#x2014;甘肃-浙江#xB1;800千伏特高压直流输电工程首个线路标段在杭州市富阳区环山乡双林村正式动工建设。甘肃-浙江特高压工程不仅是世界首条柔性直流特高压输电工程,作为第四条落地浙江的“西电东送”工程,也是我国能源战略布局的重要一环。工程
2月28日,在江苏省南京市“光储充换检”一体化全绿电示范站,国网江苏南京供电公司自主研发的柔性直流交流多端口能量路由器启用,为交直流充电桩之间的电能互济搭建了“桥梁”。在传统充电场站中,由于供电方式不同,交直流充电桩各自独立运行。以南京“光储充换检”示范站为例,该站建有600平方米交流
近年来,新能源经柔性直流输电(voltagesourcedconverterbasedHVDC,VSC-HVDC)(以下简称“柔直”)送出系统被广泛应用,推动全球电力向着清洁和绿色发展。但是,新能源经柔直送出系统的交流输电线路受两端电力电子装置及控制策略影响,故障时短路电流会存在波形畸变、相角受控、幅值受限等特征。基于
日前,由中国能建广东院负责勘察设计及海上工程全过程工程咨询服务的南方电网公司阳江三山岛海上风电柔性直流输电工程(陆上工程)佛山段开工建设。该项目是国家示范项目,也是世界首个超大规模、海陆一体超高压柔性直流输电工程,包括海陆两部分,将在海上建设一座±500千伏海上换流站,通过1回115公
2月18日,南方电网超高压公司牵头研发的基于6.5kV/3kAIGBT(绝缘栅双极型晶体管)的柔性直流换流阀装备,顺利通过中国机械工业联合会组织的新产品技术鉴定,由中国工程院院士李立浧等11位行业权威专家组成的鉴定评审委员会一致认为:产品性能总体达到国际领先水平。该装备的成功研发,实现了我国重大装
记者从南网超高压公司获悉,截至2月4日,昆柳龙直流工程累计输送电量超1000亿千瓦时,相当于减少标煤消耗4041万吨,减排二氧化碳9972万吨,减排二氧化硫300万吨。昆柳龙直流工程是世界上首个特高压多端柔性直流工程,创造了19项电力技术领域的“世界第一”。该工程线路全长1452公里,将乌东德水电站的清
北极星输配电网获悉,目前,汕头海上风电潮阳登陆点集中送出项目(陆上部分)正在有序推进。该项目于去年12月启动建设,选址在潮阳区海门镇滨海地区,对接汕头主要海上风电场的风电集中接入。计划总投资约90亿元,截至目前已完成项目核准、用地批复,正全面推进前期工作,计划今年6月份正式动工建设。
近日,国家能源局公布第四批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单,南方电网公司牵头研发应用的9项重大技术装备成功入选,入选项目与申报成功率创历年新高,充分彰显公司在电力行业重大技术装备方面的技术引领水平与自主研发应用能力。据悉,这9项重大技术装备分别为“400MW级变速抽水蓄能机组成套设
编者按模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)具有模块化程度高、输出谐波特性好、扩展性强的特点,成为柔性直流输电(modularmultilevelconvertorbasedhighvoltagedirectcurrent,MMC-HVDC)工程中的主流拓扑结构。随着MMC-HVDC工程的不断发展,发生了多起中高频振荡事件:2017年鲁西
1月15日,在国家电网有限公司第四届职工代表大会第五次会议暨2025年工作会议上,中国电力科学研究院有限公司副总经理(副院长)、党委委员贺之渊同志被授予国家电网有限公司2024年度科技人物奖。贺之渊表示:“作为一名科研工作者,深感科技创新的责任更加重大。随着新型电力系统建设进入‘无人区’,
1月17日,国家能源局发布了2024年度能源行业十大科技创新成果和2024年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果。国家电网有限公司分别有1项和3项科技创新成果入选。“高电压大容量电力电子构网型技术装备”入选2024年度能源行业十大科技创新成果。构网型技术装备是高比例新能源电力系统的“稳定器”。
国内海上风电未来发展特点●规模大、深远海区域占比高三山岛海上风电柔直工程技术探索●不仅海上采用柔性直流技术,风电登陆后,将继续走直流架空线至负荷中心●首次提出无直流断路器、无集中耗能装置技术方案●利用风机全功率变流器自带的耗能装置实现盈余功率分散式就地耗散近日,阳江三山岛海上风电
日前,国网智研院牵头项目“柔性直流换流器关键技术及应用”、参与项目“高压大容量直流开断半导体器件、关键技术与系列化直流断路器”获国家技术发明奖二等奖。6月24日,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在人民大会堂隆重召开。国网智能电网研究院有限公司牵头项目“柔性直流换流器
近日,国家电网有限公司所属中国电力技术装备有限公司与沙特国家电力公司正式签订沙特中部-西部和中部-南部±500千伏柔性直流换流站项目总承包合同,实现我国自主知识产权的高端柔性直流输电技术、标准和装备制造“走出去”重大突破,是公司高质量服务共建“一带一路”取得的又一重大成果。沙特中西
一、特高压柔性直流输电技术需求分析随着“双碳”目标提出,加快建设新型能源体系和构建新型电力系统已经成为广泛共识。我国能源资源与需求呈现逆向分布,新能源出力的随机性、强时空相关性,决定了我国近期仍需扩大交直流互联电网规模才能满足远距离大容量输电和新能源跨省跨区消纳需求。我国电网已进
晁武杰身上有股钻劲,喜欢钻研新技术、新方法,经常和团队成员在实验室里分析技术数据,推演各种技术路径,创新解决专业技术难题。他现任福建电力科学研究院电网中心副主任研究员兼直流技术室主管,主要从事直流输电技术、电力系统继电保护技术等相关生产、科研及新技术推广工作。工作十多年来,晁武杰
习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时指出,“能源安全事关经济社会发展全局”“应对这些挑战,出路就是大力发展新能源”。“目前我国正在加快推进西北沙戈荒、西南地区等大型清洁能源基地建设,新能源发展迈入大规模、高比例的新阶段。”全国政协委员、南方电网公司董事长孟振平表示,近年
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
德国当地时间2月14日,欧洲输电网运营商Tennet发出中标通知,确认由国网智能电网研究院有限公司、美国McDermott、南瑞集团中电普瑞电力工程有限公司组成的联合体为Borwin6海上风电柔性直流输电工程的EPC总包商。此次中标是推进国家电网公司“一体四翼”发展布局落地实践的重要成果,标志着我国高端输电
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。
“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
6月12日和15日,国家电网有限公司华北分部成功组织开展±500千伏张北柔性直流电网试验示范工程自动功率曲线控制功能验证试验,首次实现调度端对柔直电网功率的实时控制。张北柔直工程是世界上首个四端环形柔性直流电网工程,目前国际上没有可参考的功率实时控制方案。为攻克这一难关,确保张北柔直工程
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
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