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昆柳龙直流工程按计划将在今年8月形成送电能力,作为世界首个特高压多端混合直流工程,它集目前最复杂、最前沿的电网技术于一体,创下多项世界第一。这众多“世界之最”意味着,在近1500公里热火朝天的工程沿线施工背后,还有一大批科研攻关人员在特高压技术的“无人区”做最后的冲刺。
从南澳±160千伏多端柔性直流示范工程到鲁西背靠背工程,南网近年来在一次次具体工程中推动柔性直流输电技术应用和发展,而昆柳龙直流工程将把技术往前再推进一大步——柔性直流输电技术加上特高压、大容量、多端、混合直流……这些技术的层层叠加,使工程建设的技术难题呈几何级数增加。
例如,工程将把云南水电既送到广东,也送到广西,形成昆北-柳北-龙门的三端布局。过去,同类技术应用下只做到两端,而这次增加到三端,工程运行方式组合数成倍增加。“以往工程中的关键试验项目——FPT/DPT试验最多只有900项,而这次超过1600项。”南网高级技术专家郭琦介绍,开展试验时还要考虑多端控制系统的协调配合,部分试验项目没有现成的测试方法,需要自行研究摸索试验方案,试验难度大幅提升。
“这只是工程中诸多难题之一。掌握关键核心技术,并不是单点技术突破。”南网高级技术专家、南网科研院院长助理李岩说,团队需要自主解决工程建设链条上的所有关键技术点,包括提出技术方案,与厂家共同研制新设备,提前解决工程投运中的各种技术问题。
“许多新设备要连过三关:研制关,现场调试关,以及系统高电压、大电流下的长期严苛考验关。我们必须通过多维度的科技创新,以确保设备安全可靠。”南网超高压公司乌东德直流项目部副经理胡雨龙表示。
为此,科研攻关团队通过参数优化、试验筛选和交叉冗余设计,解决了大容量大规模电力电子器件可靠性和“黑模块”难题,在“高可靠性功率模块旁路技术的研究”方面取得创新突破,实现“单一模块故障不导致系统跳闸”目标。李岩说:“我们通过充分验证,把问题消灭在实验室。”经过科研攻关团队5年努力,包括特高压柔直换流阀、系统集成及控制保护等在内的关键设备技术攻关已进入收官阶段。特高压柔直、多端混合直流等技术难关攻克,为工程如期投产奠定了坚实的基础。
在模拟运行演练现场,李立浧与南网首席技术专家饶宏及南网科研院直流所、仿真所多名技术骨干围在试验屏幕前,仔细比对不同工况下试验波形,分析昆柳龙直流工程在交直流故障下的响应特性。
“我们在现场调试前,先用仿真手段模拟工程实际运行。”技术骨干林雪华介绍,模拟运行试验就是按照工程实际运行情况,包括系统接线、运行方式,对工程运行中可能进行的操作和可能发生的故障进行模拟。试验为工程现场调试做好全力支撑和保障。
模拟试验结果显示,在满负荷情况下,受端交流故障恢复时间66毫秒、直流线路故障清除时间150毫秒,优于以往常规直流工程,并首次解决了柔直长距离架空线清除难题。
“我们对工程的各项性能指标进行测试,确保工程一投产就能安全稳定运行。”饶宏表示,从试验中可以看到,在交流故障穿越等关键性能上具有比以往工程更快的响应速度,这也体现了柔直技术优势,为直流输电技术开辟了新路线。
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