本網(wǎng)訊(王璐)7月16日下午5時(shí),三峽云南彌勒石洞山風(fēng)電場(chǎng)全球首個(gè)采用IGCT(集成門(mén)極換流晶閘管)器件、首個(gè)采用6.5千伏功率半導(dǎo)體器件的柔性直流工程順利完成為期6個(gè)月的加嚴(yán)長(zhǎng)時(shí)可靠性測(cè)試的并網(wǎng)運(yùn)行,完成現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行驗(yàn)收,這標(biāo)志著我國(guó)在新一代柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域又一技術(shù)突破。
▲ 三峽云南彌勒石洞山風(fēng)電場(chǎng) ?三峽科研院供圖
該工程由三峽科研院牽頭,三峽集團(tuán)所屬三峽能源、上海院參與建設(shè)。工程采用對(duì)稱(chēng)單極接線形式,建成±15千伏、60兆瓦的IGCT-MMC(模塊化多電平換流器)背靠背兩端輸電系統(tǒng),即通過(guò)以模塊化方式,組接IGCT器件形成換流閥,實(shí)現(xiàn)直流與交流電網(wǎng)的雙向連接,以±15千伏電壓、60兆瓦功率穩(wěn)定輸電,其模式為新型電力系統(tǒng)更靈活的組網(wǎng)提供了關(guān)鍵支撐。
我國(guó)IGCT技術(shù)研發(fā)始于20世紀(jì)90年代后期,早期應(yīng)用于大型軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)等設(shè)備的電機(jī)精準(zhǔn)調(diào)速。近年來(lái),為適配新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求,三峽集團(tuán)聯(lián)合清華大學(xué)、南網(wǎng)科研院、西電電力系統(tǒng)、許繼電氣、南瑞繼保等單位組成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體,從2016年起探索IGCT-MMC技術(shù)可行性。2024年示范工程落地,歷經(jīng)多年攻關(guān),解決了關(guān)鍵參數(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)、關(guān)斷電流振蕩抑制、國(guó)產(chǎn)4千伏高壓直流支撐電容研發(fā)、子模塊通訊環(huán)形組網(wǎng)、極控鏈路延時(shí)優(yōu)化等多項(xiàng)核心難題,完成了從器件研制到閥塔開(kāi)發(fā)、工程建設(shè)的全鏈條突破。
作為攻關(guān)的首個(gè)“應(yīng)用場(chǎng)”,該工程的突出亮點(diǎn)是288只國(guó)產(chǎn)化6.5千伏/4千安(通流2千安)IGCT-Plus 器件IGCT換流閥的應(yīng)用。相較于國(guó)外主導(dǎo)的IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)換流閥,設(shè)備體積降低26%、成本降低30%、重量降低18%、損耗降低20%,性能完全滿(mǎn)足海上風(fēng)電柔性高壓直流輸電標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)了我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的自主性。
▲ 三峽云南彌勒石洞山風(fēng)電場(chǎng) ?三峽科研院供圖
在平均海拔2000米的云南彌勒石洞山風(fēng)電場(chǎng),研發(fā)團(tuán)隊(duì)扎根現(xiàn)場(chǎng),與建設(shè)者緊密協(xié)作,在設(shè)備調(diào)試階段,完成100余項(xiàng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)及保護(hù)功能試驗(yàn);在并網(wǎng)運(yùn)行的180天里,IGCT柔直系統(tǒng)面對(duì)網(wǎng)側(cè)多次擾動(dòng)均成功穿越,驗(yàn)證了IGCT技術(shù)的可靠性。
在該項(xiàng)目先導(dǎo)示范下,我國(guó)其他電力送出工程持續(xù)推進(jìn)該技術(shù)。例如,由南方電網(wǎng)公司投資建設(shè)的國(guó)家西電東送重點(diǎn)工程——昆柳龍直流工程開(kāi)展了IGCT換流閥子模塊的掛網(wǎng)測(cè)試并計(jì)劃推廣應(yīng)用至其棠下工程;在海上風(fēng)電領(lǐng)域,換流閥作為海上換流平臺(tái)核心,其輕型化是遠(yuǎn)海風(fēng)電降本、實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的關(guān)鍵,IGCT技術(shù)正契合這一需求。
截至現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行驗(yàn)收前,系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行180天,相關(guān)數(shù)據(jù)將為IGCT柔性直流換流閥在“沙戈荒”、海上風(fēng)電、城市電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供寶貴運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)我國(guó)在柔性直流輸電“新賽道”上取得新進(jìn)展。
編輯:高錦濤 楊思恒 盧西奧
發(fā)布日期:2025年07月17日