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各位领导、各位嘉宾、下午好,我是来自国电南瑞杨岳峰,首先发点时间解释一下公司,国电南瑞是国家电网公司下属第一家上市公司,是能源电力行业领军企业。普瑞掌握直流输电,业务涵盖交流以及直流电等集成。
本次汇报分四个方面进行,首先海上风电发展状况。这个是一些海上风电数据,这里不赘述。就国内市场来说,目前海上风电发展潜力巨大,从潜在容量和产业链基础,以及技术水平也具备大规模能力,国家也相近出台相关的政策,支持海上风电的发展。海上风电是两个组成,一个容量和离海岸分为直流和交流两种方案,两者离岸距离50到70公里为界限。
虽然目前海上风电主要以近海交流输电为主,长远看工程建设比较多,逐步区域饱和趋势,从国际和国内两个来看,深远海大规模开发趋势势在必行,因此电网基础不论技术灵活性还是全生命周期投入,中远海最佳的选择。
第二,柔性直流输电技术。这个是与传统的相比柔性直流输电技术采用调节,并且可以自发性情况,而且在同等电压没有装置,比较适合海上平台。同时,电压及其稳定,柔性直流输电包括多项核心技术,可以归纳四个方面,一个系统研究与设计;第二个模块化多电平换流器;第三个仿真实验建设,第四个控制保护系统。
首先,系统研究与设计方面,主要是为了规范系统性能,由于每个工程目前定制化设置,还没有形成统一的标准,所以考虑因素比较多。其次是换流器设备,这个是模块化结构,这种方式易于实现工程建设和拓展,但是由于串联上千个模块控制难度比较高,所以说需要较高的。接着是控制保护系统,这个是可以把柔性直流输电大脑和中枢控制和完成,控制保护系统涉及面广,相对于直流输电基本上可以达到毫秒。
最后,设备的综合仿真实验能力,这个直流仿真与实验室情况,可以实现电网实时仿真和模拟,比直流仿真可以实现系统设计,以及控制保护装置一个验证。大功率电力电子实验室可以进行实验,目前这两项技术同时实现国内,形成国内首家实现的高新技术企业。
目前有两个系列产品一个M3000和M2000,这个是目前国内典型柔性直流输电工程,从2011年到2020年张北直流电网,十几年国内柔直工程已经成功实现技术上的引领。
这部分介绍海风柔性直流并网系统,主要包括几个部分,涉及到技术优化以及设备主要包括两方面、四项内容,包括技术层面和装备层面,技术层面包括社会设计和运营管理,装备包括核心设备和海上平台的一个优化研究。在系统设计方面需要考虑因素比较多,一个具有个定的黑启动功能,应用的比较少,海风并网要考虑流程;第二个无功支撑功能;第三是谐振抑制功能;第四个绝缘配合设计。
在运维管理方面,由于海上设备远离不方便,所以以年为单位,包括智能机器人、大数据来满足远程化、智能化的要求。装备领域海上平台是重中之重,因为海上平台是投资比例占比较大的一部分,海上平流与海上平台组装、运输海上平台更为复杂。海上平台重要性海上平台耦合设计非常重要,其中由于换流器为中心平台统筹布局成为该领域重要布局,配合设计才能保证平台最优化,设计速度得到最大的提升。
此外包括平台集成技术和升压站、换流站,因为功能上有一定的重复,66千伏已经在欧洲得到广泛应用,所以说该技术将逐渐成为新建风电的标配。装备领域另外一个方面就是柔直换流花,通过优化结构的设计来减少模块体积,另外通过优化控制策略来降低电容器,从而降低体积,重要的下降会在很大程度上降低海压成本。
控制保护方面需要结合特新增加保护策略,且配置相关的耗能装置、协调控制,同时考虑特殊性加大研究,提升控制远程的智能性。水冷系统,相对于陆上风电淡水资源稀缺,考虑海水冷却,最外层海水冷却,该系统要考虑抗腐蚀性,前面已经对抗腐蚀性进行了介绍。耗能装置是新能源电网特别是海上风电电网的装置,这个故障需要通过耗能装置向发电发出能量,防止出现一些情况,耗能装置具备能量协同,能力强、散热性好,并且兼容室内外需求。
其他设备包括连接变压器,在接线方式等方面进行优化也达到设计,交直流在一些方面加强研究,然后使它具备一些能力。这是海内外海风的简介,主要分布在欧洲,国内仍然处于起步阶段。同步表格可以看出在逐步缩短,最近是45公里,目前电压等级在正负100兆瓦,主要还是取决于电缆和平台。这里面,就是如东海风现在正在加紧建设,预计2021年投产,这也是国内海风进入新时代的标志。
最后简单总结,我国在柔性直流输电技术得拥有知识产权,已在多个工程中得到检验,电压、容量等核心参数已跃居世界前列。我的汇报就到这里,谢谢大家。
(以上内容根据速记整理未经嘉宾审核 来源:北极星风力发电网,如需转载请完整转载全文不允许删减)
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