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灵活交流输电技术实现了大功率电力电子开关器件的制造技术、现代控制技术和传统电网技术的有机融合,大幅度提高了输电线路的输送能力和电力系统的安全稳定水平,提升了系统的可靠性和运行灵活性。
应运而生:“硅片引起的第二次革命”
灵活交流输电FACTS也称为柔性交流输电,以电力电子技术和控制技术为基础,对交流输电系统的阻抗、电压、相位、功率等实现灵活快速调节,可以用来对系统的有功、无功潮流进行灵活控制,目的是提高线路输送能力、提高系统稳定水平、改善电能质量、提高系统可靠性等。灵活交流输电技术发展是电网运行控制的客观需求,也是电力电子技术发展的必然趋势。现代电力系统已经发展成为大规模的交直流互联电网,区域内发电和负荷分布不均衡、输变电设备潮流分布不均匀等问题日益突出。同时,由于城市规划所限,线路改造、电网扩建难度越来越大,对输电网的可靠、经济运行要求也在不断提高。电力电子器件的快速发展使灵活交流输电从梦想成为现实,大功率电力电子器件用于高压输电系统被称为继微电子技术之后“硅片引起的第二次革命”。近10年来,门极可关断晶闸管GTO、绝缘栅双极型晶体管IGBT等大功率高压开关器件开断能力不断提高,信息处理技术、控制理论的进步也为灵活交流输电技术迅速发展创造了有利条件。
灵活交流输电装置逐渐加入到现有交流输电系统,与现行交流输电系统并行发展,可以在现有设备不做重大改动的前提下,针对局部电网的具体问题,采用大功率电力电子技术以渐进方式改变,在世界上得到广泛认可和发展。
相辅相成:灵活交流输电的主要设备
灵活交流输电装置可以分为:串联型装置,如可控串联补偿装置、静止同步串联补偿装置、用于有功功率调节的相间功率控制器等;并联型装置,如静止无功补偿装置、静止同步补偿装置等;串并联型装置,如统一潮流控制器UPFC、可转换静止补偿器等。其中,统一潮流控制器是当前灵活交流输电技术的制高点,具有灵活控制系统潮流、提高电网传输能力、改善系统稳定性等多种功能。
灵活交流输电对电力系统的作用具体表现在以下方面:1. 提高线路的输送能力,不仅节约输电成本和占地,而且有利于环境保护。2. 提供无功电压支撑。灵活交流输电装置能够更快速、连续、灵活地补偿电力系统的无功功率,同时进行无功优化管理。3. 提高暂态稳定水平。灵活交流输电装置可以在电网发生或即将发生故障时提供快速、平滑的调整来进行动态潮流控制和电压支持,有助于防止连锁性事故的扩大,减少事故恢复时间及停电损失。4. 有益于现代大电网互联。灵活交流输电技术带来的灵活控制潮流和提高稳定性的能力为互联大电网的运行提供了技术保障,从而实现能源的优化配置,提高电力设备的使用效率。
戈壁明珠:
可控并联电抗器装置工程
甘肃电网敦煌变电站750千伏分级式可控并联电抗器是为配合新疆—西北联网工程——哈密—敦煌—酒泉750千伏输电通道无功配置优化而投运的重点项目。
为了适应大规模风电送出功率及电压波动,满足系统运行电压、无功控制的要求,国家电网公司在敦煌750千伏母线上装设了一组300兆乏4级可控并联电抗器,全套装置由南瑞集团中电普瑞科技有限公司集成供货,是世界上首套用于750千伏风电集中送出系统的可控并联电抗器,也是目前世界上挂网运行电压最高(额定电压800千伏)、容量最大(额定容量300兆乏)的可控并联电抗器。装置于2012年1月5日正式投运,有效抑制了敦煌站母线电压偏高和波动幅度大的现象,降低了线路无功损耗;有效解决了低压无功补偿装置频繁投切的问题,提高了设备使用寿命。敦煌变750千伏可控并联电抗器装置的研制成功和工程投运,标志着我国在可控并联电抗器研制和工程实施方面已居于世界领先地位,推动了可控并联电抗器技术产业化发展的进程,带动了变压器制造、大容量晶闸管阀制造等相关产业的快速发展,在技术先进性和推动高技术向生产力转化方面具有示范作用。
勇立潮头:统一潮流控制器UPFC示范工程
苏州南部500千伏电网存在直流小方式下受电能力受限、动态无功支撑不足、直流双极闭锁后应急拉限电多等问题。采用常规的线路增容、新增输电通道等方案均存在难以控制的风险,技术经济不合理。同时,苏州南部500千伏电网结构在规划期内保持稳定,其影响潮流分布的主要因素——锦苏直流运行方式的季节性变化长期存在。国网江苏省电力有限公司开展了应用研究、建设工作,在苏州南部电网的500千伏梅里—木渎双回线路木渎侧装设统一潮流控制器UPFC(站址位于苏州市吴中区),以解决冬季直流小方式下的电力受进问题、夏季直流大方式下双极闭锁后拉限负荷过多的问题,同时还能对电网起到动态无功支撑的作用。500千伏UPFC采用2个串联侧换流器加1个并联侧换流器的结构,其中串联侧换流器接入梅里—木渎双线,并联侧换流器接入木渎500千伏母线。
苏州500千伏UPFC工程于2017年12月19日投入运行,3个换流器额定容量为3×250兆伏安,是世界上电压等级最高、容量最大的UPFC工程(示范工程投产前国际上电压等级最高为345千伏、容量最大为320兆伏安,均位于美国)。工程投运后将发挥控制电网潮流、提升输电能力、提供动态无功补偿、提高特高压锦苏直流安全水平等作用。当苏南地区出现大范围电网故障时,UPFC可以提高交流线路输送功率总和,最大限度缩小事故造成的停电范围。
一举多得:特高压串联补偿示范工程
1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程起于山西长治变电站,经河南南阳变电站,止于湖北荆门变电站,全线单回路架设,全长640千米,变电容量600万千伏安,系统标称电压1000千伏,最高运行电压1100千伏。为进一步提高特高压线路的输送容量,国家电网公司在长治、南阳站分别加装20%和40%串联补偿装置,全套装置由南瑞集团普瑞科技集成供货,其系统电压等级1000千伏、额定电流5080安培、额定容量2288兆乏,提高输送能力100万千瓦,单回特高压线路稳定输送容量达500万千瓦,短时电流耐受能力63千安、装置可用率99.8%,抗震等级8度。首套1000千伏串联补偿装置于2011年12月16日成功投运,引领了串联补偿技术发展。
特高压串补示范工程的应用,使线路的最大输送容量达到了572万千瓦,节省了线路建设投资,节省了大量土地资源、减轻了对生态环境的影响,具有巨大的社会和经济效益。同时,带动了相关产业和技术发展,提升了我国核心自主知识产权成套装备的国际竞争力,为我国占领世界特高压领域的技术制高点提供了强力支撑。
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3月13日,在安徽省长丰县庄墓镇,一架无人机从合肥供电公司部署的淮芜3号无人机机场飞出,按照预设航线对1000千伏淮芜线开展自主巡检。淮芜线是1000千伏淮南—上海特高压交流输电示范工程的重要组成部分,平均高度近百米,输送功率约600万千瓦。为提升超高压、特高压线路的运行可靠性,合肥供电公司部
在蛇年新春来临的喜庆氛围中,江苏海上风电喜报频传。1月27日,江苏省新一轮海上风电项目配置结果公示,龙源电力综合排名首位,共取得4个项目总计160万千瓦竞配指标,占本轮竞配总容量的20.92%。另有最新数据,曾连续获得国家优质电力工程奖与国家优质工程奖的国家能源集团龙源电力射阳海上H2南区40万
在浩瀚无垠的东海之滨,“绿色”的海风徐徐轻拂;在柔情温婉的西子湖畔,亚运的旗帜迎风招展。一项为深远海风电送出而生的新技术——柔性低频输电技术在浙江这片新型电力系统建设的热土生根发芽。柔性低频输电示范01总体情况柔性低频输电技术具备系统电压支撑和潮流柔性调节能力,在“沙戈荒”新能源外
在电力系统中,柔性技术通常指灵活的电能变换与控制技术,它基于大功率、高性能的电力电子器件,可实现对电网电压、电流、功率等各类参数的实时调节,具有可控性好、适应性强、响应速度快、智能化程度高等特点。文/特约记者徐梓沐谢浩铠近年来,国网浙江省电力有限公司把多项柔性技术应用于电网建设与
11月20日,江苏±200千伏扬州—镇江直流输电二期线路工程(淮安—镇江线路工程)首基基础施工试点在镇江举行,标志着扬镇直流二期工程正式开工。扬镇直流工程是我国首个交流输电改直流输电工程,也是高压交直流混联系统方案应用的示范工程。扬镇直流一期工程已于4月建成投运,每年可向苏南地区输送约20
10月25日,阳江三山岛海上风电柔直输电工程(陆上工程)项目获批复,意味着继三峡如东海上风电、青洲五/七海上风电之后,国内又一个海上风电柔直输电工程进入实质性推进阶段。站在近海资源逐渐饱和、远海风电开发比例大幅上升、国家深远海发展规划即将出台的当下,除了机组大型化、深远海船舶装备等一
南瑞集团立足推动关键技术迭代升级和新技术智慧赋能,瞄准能源电力未来发展方向,以技术创新守护电网安全稳定运行,以优化业务体系做大发展增量,以数字化智能化深化管理体系转型,带动企业发展质效双升。近日,在西藏拉萨110千伏当雄变电站、日喀则220千伏萨嘎变电站,南瑞集团有限公司支撑我国首套电
10月31日,随着巨石新能源(淮安)风电项目正式并网投运,江苏淮安地区电源装机规模突破1000万千瓦,达1007.6万千瓦,其中新能源装机625.6万千瓦,占比达62.09%,位居全省第四。滴水穿石,非一日之功。“十四五”以来,在“双碳”目标的引领下,淮安新能源持续快速发展,装机规模及占比不断提高,电源
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10月29日,山东省能源局发布关于公开征集能源领域新技术、新产品和新装备的通知,通知指出,本次征集的新技术、新产品和新装备包括但不限于以下相关领域包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、核能、氢能等高效开发利用技术装备。原文如下:关于公开征集能源领域新技术、新产品和新装备的通知各
2023年3月,国家电网有限公司张北柔性直流电网试验示范工程荣获第七届中国工业大奖。该工程突破了三大技术难题,创造了12项“世界第一”,为解决新能源大规模开发和消纳的世界级难题提供了“中国方案”。01四端环形柔性直流电网张北柔性直流电网工程(以下简称“张北柔直工程”)是国家电网有限公司贯
4月26日,远东股份发布2024年年报。公司实现营业收入260.94亿元,同比增长6.66%,创历史新高;实现归母净利润-3.18亿元,主要因为智能电池亏损,个别投资项目存在公允价值变动损失,市场内卷;员工8,283人,员工人均薪酬同比增长13.14%。报告期内,公司智能缆网实现营业收入227.03亿元,同比增长0.47%
4月29日,国电南瑞发布2024年年报。公司全年实现营业收入574.17亿元,较上年同期增长11.15%,实现归属于上市公司股东的净利润76.10亿元,较上年同期增长6.06%,基本每股收益0.95元。报告提到,报告期内抢抓特高压、抽水蓄能发展机遇,中标甘肃-浙江等特高压、辽宁大雅河等抽水蓄能工程。新一代调控中标
近日,南网超高压公司成功将“大瓦特”安监大模型应用延伸至基建领域,解决了输变电与基建作业无法一体化监控的难题。“我们依托‘大瓦特’安监大模型,打通智慧工程系统、电网管理平台、人工智能平台、物联网平台链路,打造基建领域智能安全监管体系,实现输变电与基建作业的全域协同管控。”南网超高
能源是国民经济的命脉。2025年一季度,在“双碳”目标和能源安全新战略引领下,我国能源保供扎实有力,产业结构持续优化。记者调研发现,国家能源行业转型升级浪潮下,越来越多民营企业逐“绿”而行,在加速布局能源领域中开辟发展新空间。阳春三月,湖北大冶。特变电工集团自主研发的±800千伏特高压
政策原文阅读:6月1日实施!湖南省发布《电力设施保护条例》办法一、出台背景《湖南省实施〈电力设施保护条例〉办法》(以下简称《办法》)于1999年5月施行以来,对保障我省电力设施安全、电力可靠供应,以及推动电力建设、生产、运行高质量发展等方面发挥了积极作用。但是,随着经济社会的快速发展,我
“鸟瞰新疆塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠,一道总长达3046公里的绿色阻沙防护带令人瞩目,环绕塔里木盆里,有许多大文章可作,其中一篇便是南疆主网架建设的加快推进。”国网新疆电力有限公司(以下简称“国网新疆电力”)经济技术研究院新型电力系统规划研究中心专责于国康向记者介绍南疆主网架的建设思
4月23日18时18分,±800千伏哈密—重庆特高压直流输电工程受端±800千伏渝北换流站500千伏交流系统调试结束,进入带电运行阶段。这标志着该站正式接入重庆500千伏主网,为下阶段双极直流系统按期投运打好基础。渝北换流站带电调试包括交流系统、直流低端和直流高端三个调试阶段。本次交流系统调试涉及2
4月26日,国家“十四五”重大工程——哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程(简称“疆电入渝”工程)巴里坤换流站正式启动750千伏交流场带电调试。此次750千伏交流场启动带电调试,标志着换流站从静态安装转入动态验证阶段,也为后续启动±800千伏双极低端送出带电调试奠定坚实基础。“疆电入渝”工
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4月27日,从国网浙江省电力有限公司获悉,截至目前,浙江省间电力交易电量突破500亿千瓦时,达到571.3亿千瓦时。浙江是一个资源小省,同时又是个经济大省。一季度浙江全社会用电量1526.96亿千瓦时,同比增长5.54%。预计今年浙江全社会最高用电负荷将达到1.3亿千瓦,全年用电量超过7200亿千瓦时,而这其
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7月28日,我国首个输电移相器工程(简称:移相器)——扬州110千伏平安变移相器示范工程在扬州宝应正式投运,可提升新能源就地消纳能力10万千瓦,相当于当地总用电负荷的16%。据悉,为满足新能源发电并网和输送,传统方式是扩建主变、增加变压器容量、新建输电走廊等,以增加新能源送出通道和能力,但
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