经济日报:世界首台机械式高压直流断路器成功投运

  1220日,世界首台机械式高压直流断路器在南方电网±160kV广东汕头南澳多端柔性直流输电系统成功投运,标志着我国成为全球首个掌握机械式高压直流断路核心技术并投入实际运行的国家。作为“中国制造2025”首批示范项目,南方电网将中国电力人快速开断高压直流大电流的百年梦想变为现实。 

  “手术刀”式精准切除故障,柔性直流可靠性提升 

  2013, 世界首个多端柔性直流输电工程在汕头南澳建成投产,四年来,如何快速切除直流侧故障成为南方电网科研工作者们的一道“心病”。 

  在没采用高压直流断路器前,当发生直流线路和直流设备上的故障时,直流系统无法直接切除故障,依靠换流站的交流开关断开切除故障,扩大了停电范围”, 南方电网广东汕头供电局柔直集控中心副站长樊道庆说,“同时,运行方式变化不灵活,需要将多端系统停下来后重新启动到新的运行方式。” 

  项目采用了自主首创的先进拓扑,攻克了高压储能、快速触发、系统控制等技术难题,实现了机械式直流断路器3.5毫秒的快速开断。3.5毫秒有多快?打个比方,蜜蜂一秒钟内大约扇动翅膀200次,3.5毫秒,相当于蜜蜂还没扇动一次翅膀就已经实现了高压直流故障的隔离。 

  “这种手术刀式的精确切除故障线路,显著提高整个直流输电系统的可靠性和稳定性。”南方电网广东汕头供电局柔直集控中心站长陈涛告诉记者。 

  “中国制造2025”示范应用 

  助力我国高端电工装备制造业“大船出海” 

  据了解,上世纪70年代以来,世界各国对高压直流断路器的研究方兴未艾,绝大多数停留在样机阶段,尚未进入实际应用。 

  2015年,国务院印发《中国制造2025》,明确提出在高端装备制造领域,开发一批标志性、带动性强的重点产品和重大装备,提升自主设计水平和系统集成能力,突破共性关键技术与工程化、产业化瓶颈,组织开展应用试点和示范,提高创新发展能力和国际竞争力,抢占竞争制高点。 

  南方电网±160kV智慧能源系统关键设备研制及其示范应用被列为“中国制造2025”首批重大标志性项目之一。项目开展以来,南方电网积极推进完成了前期联合攻关研究,并于2017年由南方电网广东公司精心组织实施了示范工程建设和试验测试,各方的通力合作为《中国制造2025》增添了新的篇章。 

  项目研制的机械式高压直流断路器具有控制简单、可靠性高、损耗小、结构紧凑、可直接户外布置等优势,在高盐、高湿、强风等复杂的海岛环境下也表现出了良好的适应性。该设备占地仅为34平方米,大幅降低工程建设和运行维护成本,助力推动柔性直流电网的规模化发展。同时,借助“一带一路”的“东风”,推动“中国技术”和“中国标准”走出国门,抢占高端电工装备制造业的制高点。 

  4年消纳7亿多度风电,清洁能源消纳能力进一步增强   

  “风从海上来”,自广东汕头南澳多端柔直项目自投运以来,已向大陆累计输送海岛风电7.3亿千瓦时,累计减少二氧化碳排放量约58.6万吨。世界首台机械式高压直流断路器的成功投运为风电等新能源并网消纳提供了更好的保障,目前,广东每用2度电,就有近1度来自清洁能源。今年以来,广东省非化石能源消费比重提高到42.9%以上。 

  近年来,南方电网公司大力实施创新驱动发展战略,始终把科技创新作为引领发展的第一动力,在特高压直流、柔性直流、交直流大电网、超导限流器等方面掌握了核心技术,全面实现了国际引领,显著提升了我国电网的科技含量。当前,南方电网公司深入贯彻落实党的十九大精神,加快建设创新型企业,结合电网发展战略的需求,以重点工程实施带动重大装备研发与应用,推动“中国制造”与新设备产业发展。(沈甸) 

    

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