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近年来,我国电网规模和复杂程度已达世界之最,但潮流分布不均大大制约了电网供电能力,发电调节、负荷转移等传统潮流控制手段速度慢、效果差,在某些场合无法满足潮流快速、灵活、精准控制的实际需求。
统一潮流控制器(UPFC)是功能强大的柔性交流输电装备,可实现潮流的快速、灵活、精准控制。但UPFC技术的拓扑结构复杂,技术研发难度大。长期以来,全球UPFC技术和市场被美国企业独家垄断。
自2006年开始,在国家电网有限公司重大科技示范工程等项目支持下,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院组织团队牵头开展了UPFC技术攻关。
实现UPFC技术从无到有的突破需要做好从基础研究、关键核心技术突破到综合示范的全链条布局,这离不开技术、标准和产业的协同创新。通过分析UPFC在电网中应用推广的标准化需求,我们创建了新一代UPFC整体技术架构。在技术攻关过程中,我们及时将重大成果转化形成标准提案,开展标准研制,并在装备研制、工程建设中检验和优化技术创新及标准研制内容,反复迭代,促进了UPFC技术和标准水平的持续提升。
历时10余年,我们在国际上首创了模块化多电平的新一代UPFC技术,研制了《统一潮流控制器工程设计导则》等10项企业标准,实现了UPFC技术在国内的应用推广,建成南京西环网UPFC等工程。
新一代UPFC技术代表了当前潮流控制的最高技术水平,具有国际推广前景。然而,技术在国际推广过程中遇到一系列问题,诸如国外同行对模块化多电平UPFC技术的原理、结构、特点和应用情况不了解;先进技术的国际推广应用需要配套的国际标准,但新一代UPFC的国际应用无相关国际标准可遵循;智能装备相关的国际标准编制形成统一意见难度大等。
为此,我们编写了相关英文专著,由国际知名的出版机构爱思唯尔出版发行。专著的发行增强了新一代UPFC技术的国际影响力。同时,我们借助国际电工委员会(IEC)、国际电气和电子工程师协会(IEEE)举办了9场新一代UPFC技术的国际研讨会与专题报告会,向各国与会代表介绍了新一代UPFC技术的特点和应用成效,获得了广泛共识。我们还基于新一代UPFC技术,在IEC、IEEE牵头成立了UPFC标准工作组,主导编制IEC标准2项、IEEE标准4项,将我国自主知识产权UPFC技术原则推向国际,助力我国先进UPFC技术、标准和装备“走出去”目标实现。依托标准研制的UPFC技术产品已在全国25个省份的电网投用,并出口至北美、东南亚。
2020年10月,UPFC系列标准作为唯一的企业标准荣获2020年度中国标准创新贡献奖一等奖。这既是国家标准化管理机构、有关专家和社会各界对UPFC自主创新成果的肯定,同时也是对国家电网公司企业标准在引领重要产业创新发展中所起的作用的认可。
新一代UPFC技术成果是一个新起点。新型电力系统发展背景下,电网出现了广泛的潮流控制需求和更丰富的潮流控制场景。目前,我们正在研发经济紧凑的可控移相器技术、装备和标准,与新一代UPFC技术形成应用场景互补,以满足负荷密集地区电网广泛的潮流控制需求,支撑新型电力系统发展。
作者:国网江苏省电力有限公司电力科学研究院副院长 李群
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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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8月27日,江苏省南京市用电需求依然居高不下。好在南京电网的安全稳定运行有充足保障南京铁北220千伏变电站统一潮流控制器(以下简称UPFC),已为它稳定护航991天。从备受瞩目地登上世界电力科技之巅,到默默无闻时刻精准调节电网潮流,南京UPFC在过去近1000天中,始终稳定在线。它对电网潮流控制起到
8月20日,台风温比亚刚过境,江苏南京220千伏西环网UPFC(统一潮流控制器)工程就迎来了一轮设备特巡。该工程是我国首个自主研发、设计与建设的UPFC工程,标志着我国在柔性交流输电领域已经走在世界前列。从备受瞩目登上世界电力科技之巅,到默默无闻时刻精准调节电网潮流,南京UPFC工程在过去近1000天中
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据全球市场洞察公司(GlobalMarketInsights)最新研究报告,全球柔性交流输电系统FACTS市场规模有望在2025年超过25亿美元。多年来,由于对有效输配电控制系统的需求不断增长,输电领域实现了大幅增长。随着资金流向高效电网增强而改变传统电网的需求上升将推动FACTS市场的发展。安全运营,网络可靠性和
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作为电力系统稳定性的重要侧面,次同步谐振/振荡,从20世纪70年代至今,一直得到广泛的关注和研究。而随着电力系统的演变发展,SSR/SSO的形态和特征也处在不断的变化之中。1970年代,美国Mohave电厂发生的恶性SSR事件开启了机组轴系扭振与串补、高压直流等相互作用引发SSR/SSO的研究高潮;1990年代初开始,柔
最低程度人工干预各种燃料来源发电用户终端智能化自动平衡自我检测这些高大上的关键词是美国Xcel电力公司能源公司白皮书中关于智能电网的描述。如何建设更加智能的电网如今已经成为全球电网科研工作者的共同课题。我国首个自主知识产权的UPFC工程,也是国际上首个使用模块化多电平换流(MMC)技术的UPF
日前,领先的电力和自动化技术集团ABB斩获美国电力和天然气巨头埃克西尔能源的合同,交付两台静止无功补偿器(SVC)来支持位于新墨西哥州的输电网扩张。静止无功补偿器将为新增到新墨西哥州东南部的115千伏输电网中的电力负载提供必要的动态电压支持。ABB的总承包解决方案包括两台功率115千伏的静止无功
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7月25日,国家电网公司在京召开淮南—南京—上海1000千伏特高压交流输变电工程建设动员电视电话会议,标志着该工程进入建设实施阶段。国家电网公司副总经理帅军庆在会上指出:“淮南—南京—上海交流特高压将与多条特高压和常规直流工程相连,因此需要研究掌握特高压交直流混合大电网安全运行的核心技术。”迄今难度最大交流特高压淮南—南京—上海交流特高压工程于今年4月获得国家核准,是我国继晋东南—南阳—荆门、淮南—浙北—上海、
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3月1日1时30分,±800千伏白鹤滩入苏直流输电工程姑苏换流站首次实现功率互济方式满功率运行,最大互济功率200万千瓦。其间,互济方式功能正确,直流系统运行稳定。这标志着我国交直流混联电网灵活潮流控制技术、柔性直流输电控制与协调技术、柔性直流装备国产化及相关产业链取得了重大突破。作为华东
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习近平总书记在南瑞集团考察时指出,能源保障和安全事关国计民生,是须臾不可忽视的“国之大者”。要加快推动关键技术、核心产品迭代升级和新技术智慧赋能,提高国家能源安全和保障能力。作为关系国家能源安全和国民经济命脉的特大型国有重点骨干企业,国家电网深入实施创新驱动发展战略,坚持改革和创
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