近日,新型混合換相換流閥(HCC換流閥)結束168小時試運行后,在國家電網公司河南靈寶背靠背換流站正式投入商業(yè)運行。這是由我國完全自主研發(fā)、世界首臺基于IGCT(集成門極換流晶閘管)器件的新一代直流輸電換流閥,其投入商業(yè)運營標志著困擾全球直流輸電領域半個多世紀的“換相失敗”關鍵技術難題得以攻克。
換流閥是直流輸電工程中實現交流電與直流電轉換的核心設備,就像是直流輸電工程的“心臟”。記者了解到,目前,世界上直流輸電工程普遍采用的傳統(tǒng)晶閘管換流閥,受制于晶閘管只能控制開通不能控制關斷的“半控”固有特性,在交直流電轉換過程中存在“換相失敗”風險,引起電能輸送過程“驟?!保绊懘箅娋W安全穩(wěn)定運行。
此次投運的新型HCC換流閥解決了以上難題,實現了微秒級時間內電流的精準識別、快速切斷,具有能開能關的“全控”特性,從根本上解決“換相失敗”問題。該技術先后被列入工業(yè)和信息化部2024年首臺(套)重大技術裝備推廣應用指導目錄、國家能源局第五批能源領域首臺(套)重大技術裝備名單。
近年來,國家電網公司聯(lián)合清華大學、懷柔實驗室、中國電氣裝備集團有限公司等開展攻關,成功研制新型HCC換流閥這一直流輸電的里程碑裝備,實現了從核心器件到集成系統(tǒng)的全面自主創(chuàng)新。
“新型HCC換流閥正式投運,是推動‘產學研用’完整閉環(huán)、加速培育新質生產力的重要實踐,為保障遠距離、大容量高壓直流輸電提供全新技術路線和中國方案?!鼻迦A大學電機工程與應用電子技術系直流研究中心主任、懷柔實驗室新型換流技術副總師余占清說。
據了解,河南電網處于西電東送、南北互供的重要樞紐位置,靈寶背靠背換流站是我國首個全國產化背靠背直流輸電工程,是華中與西北電網互聯(lián)的重要節(jié)點。為保障新型HCC換流閥順利安裝投運,國家電網公司河南省電力公司精心編制現場改造方案,歷時3個月攻堅,完成安裝調試工作,轉入商業(yè)運行。
國家電網公司設備部直流處副處長張俊說,新型HCC換流閥投入運行后,可進一步提升直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定水平,提高新能源送出比例,未來將有力支撐沙戈荒、海上風電等大規(guī)模清潔能源開發(fā)外送,助力新型電力系統(tǒng)建設和“雙碳”目標實現。