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能量自平衡柔直换流阀
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绿电“闪送”背后的科技攻坚战
环球网资讯· 2025-10-09 10:05
工程概况 - 藏粤直流工程是我国首个跨越超高海拔、复杂地形的特高压工程,全长2681公里,需跨越三级地理阶梯,近90%为山地,30%为高山大岭,最高海拔达5300米 [1] - 该工程是目前世界上输电能力最强、技术水平最先进、投资规模最大的柔性直流输电工程,正在创造电力建设史上的多项世界第一 [1] - 工程建成后每年可为粤港澳大湾区输送超过430亿千瓦时清洁电能,相当于三峡电站年发电量的一半,为广州、深圳各增加供电能力500万千瓦 [5] 技术挑战与突破 - 面临高海拔地区长空气间隙放电数据空白的挑战,科研团队累计开展23大类、114组试验,冲击放电3000余次,最终获得宝贵的高海拔放电试验数据 [2] - 攻克了世界首例千万千瓦级柔性直流的故障穿越难题,首次提出全新的能量自平衡柔性直流换流阀拓扑结构,研发出世界首套能量自平衡柔直换流阀 [3] - 针对5300米高海拔段宇宙射线问题(大气中子通量为平原20倍),通过国家大科学装置验证功率器件可靠性,找到安全电压阈值并给出降低失效率措施 [3][4] - 工程最终采用世界领先的特高压多端柔性直流输电技术,能灵活调度不同时间、不同地区发出的绿电,减少电流扰动和对电网的冲击 [4] 科研攻关过程 - 科研团队在海拔3400米地区进行高海拔长空气间隙放电真型试验,以掌握换流站设备在高海拔特高压直流运行电压下的安全距离底线 [1] - 高海拔地区氧气含量低、昼夜温差大、紫外线强等恶劣环境给试验带来巨大困难,空气间隙击穿是微秒级的瞬间,数据采集极具挑战性 [2] - 为解决功率器件受宇宙射线影响问题,团队利用中国散裂中子源加速中子束,在几小时内模拟器件在高海拔几十年的辐射量,快速验证可靠性 [4]
藏粤直流工程启动建设—— 跨过三级阶梯 绿电“闪送”广东
科技日报· 2025-10-06 17:18
工程概况 - 藏东南至粤港澳大湾区±800千伏特高压直流输电工程启动建设,是世界输电能力最强、技术水平最先进、投资规模最大的柔性直流输电工程[1] - 工程是西藏清洁电力送出的首条多端特高压柔性直流工程,输电线路全长约2681公里,跨越西藏、云南、广西、广东4省区[1] - 工程在西藏昌都、林芝及广东广州、深圳建设4座换流站,额定输电容量1000万千瓦,总投资约532亿元[1] - 工程是我国首个跨过青藏高原、云贵高原和华南丘陵三级地理阶梯的特高压工程,全线近90%为山地、30%为高山大岭,最高海拔达5300米[1] 技术突破与创新 - 工程创新采用我国自主研制、世界领先的特高压多端柔性直流输电技术,破解大规模清洁能源送出、超高海拔特高压柔直技术应用等世界级难题[2] - 特高压多端柔性直流输电技术能灵活调度不同时间、不同地区的绿电,减少电流扰动和对电网冲击,仅需9毫秒即可将西藏绿电送至广东[2] - 科研团队累计开展并完成23个大类、114组试验、冲击放电3000余次,获得高海拔放电关键试验数据[3] - 研发出世界首套能量自平衡柔直换流阀,首次实现千万千瓦级超远距离多端柔性直流交直流故障穿越等多个突破[3] - 推动大容量换流阀、换流变压器等全套特高压核心装备首次进入4000多米超高海拔地区[3] 数字化与运维 - 工程将在少人区、无人区探索少维护、免维护,在建设运维全过程推广机器代人[3] - 深入推进数字化设计与数字孪生技术应用,将工程打造为数字化转型标志性工程[3] 预期效益 - 工程预计2029年全面投运,投运后每年可向粤港澳大湾区输送超430亿千瓦时电能,约为三峡电站年发电量的一半,且100%为清洁能源[3]
2681公里藏粤直流工程启动建设 将创多项“世界之最”
南方日报网络版· 2025-09-17 15:56
工程概况与建设意义 - 藏粤直流工程是世界投资规模最大、输电能力最强、技术水平最先进的柔性直流输电工程,输电距离超过2600公里,穿越青藏高原、云贵高原和华南丘陵三级地理阶梯 [1][4][8] - 工程将西藏清洁能源输送至粤港澳大湾区,配套电源投产后每年输送430亿千瓦时清洁能源,提升广东省可再生能源电力消纳责任权重3.8个百分点,为广州和深圳各增加500万千瓦供电能力 [8][10] - 这是我国首个跨经营区特高压直流工程,推动南方电网与国家电网签署战略合作协议,实现两大电网优势互补 [9] 技术突破与创新 - 攻克高海拔长空气间隙放电试验难题,在3000米以上海拔完成23大类114组试验及3000余次冲击放电,获得关键高海拔放电数据 [4][5] - 利用散裂中子源开展大气中子加速辐照试验,验证高海拔大气中子导致功率器件随机失效率增加现象,填补国内外数据空白 [5] - 首次提出能量自平衡柔性直流换流阀拓扑结构,研发世界首套能量自平衡柔直换流阀,解决1000万千瓦输电容量下的系统过电压闭锁风险 [11][12] - 实现千万千瓦级超远距离多端柔性直流交直流故障穿越突破,推动大功率半导体器件、换流阀等核心装备首次进入4000米超高海拔环境 [6][13] 工程建设挑战与进展 - 云南怒江大峡谷段勘探难度极大,7.5公里线路勘探耗时29天(常规需3-5天),采集1.5万个原始数据,涉及21基铁塔地质勘测 [1][2] - 全线完成4300多基铁塔最终勘定,为后续索道架设、施工平台搭建提供数据支撑 [2][3] - 产学研团队自主研制基于6.5千伏/3千安IGBT功率器件的柔直阀,攻关多端柔性直流控制保护核心技术 [13] 战略与行业影响 - 工程进一步优化全国生产力布局,畅通能源电力大循环,为藏东南水电及新能源开发奠定基础 [8][10] - 推动我国占据特大型电网和特高压直流新技术制高点,扩大在电力领域的国际领先优势 [6][8] - 标志着大电网时代正式拉开帷幕,应对新能源装机容量历史性超过火电的能源结构变革 [8]