核心提示 柔性低频交流输电技术能让新能源发电设备直接输出低频电能,实现广域组网与电力远距离送出。国网智研院牵头组建产学研用联合攻关团队,历经9年研发,掌握了柔性低频交流输电系统成套设计、低频装备研发与试验等核心技术,并在我国首批柔性低频输电示范工程中应用。
再过一个多月,杭州亚运会即将开幕。6月底投运的杭州220千伏柔性低频交流输电示范工程实现了杭州富阳、萧山两大负荷中心互联互通,为杭州亚运会主场馆所在区域提供30万千瓦的灵活电能支撑。这是当前我国电压等级最高、输送容量最大的柔性低频输电工程。
该工程采用的柔性低频交流输电技术是我国原创的输电技术,能够支撑中远距离海上风电和陆上边远地区新能源电量大规模高效汇集送出,保障国家能源安全供应,助力能源转型与“双碳”目标实现。该项技术还能促进西部新能源产业与区域经济发展,实现东西部平衡协同发展,推动形成低频输变电装备新产业,带来显著的经济与社会效益。
国网智能电网研究院有限公司作为国内最早从事柔性低频交流输电技术研究的科研单位,组建了由中国科学院院士陈维江担任首席科学家,西安交通大学、中国电科院、南瑞集团、国网浙江电力等单位技术骨干组成的产学研用联合攻关团队。攻关团队依托1项国家重点研发计划项目、4项国家自然基金项目、13项国家电网有限公司重点项目,历经9年研发,掌握了柔性低频交流输电系统-装备-试验核心技术,并成功应用于我国首批柔性低频输电示范工程。
勇闯技术无人区,创立柔性低频交流输电系统构建理论
“柔性低频交流输电借助电力电子技术,可以灵活选择0~50赫兹范围内的合适频率,频率低于工频,线路阻抗减小,线路压降和充电功率小,电缆载流量提高,可显著提升输电能力,同时具备电流过零开断、易组网的优势,并且新能源发电设备可直接输出低频电能,无须增加变频站。”国网智研院电力电子研究所柔性交流输电装备技术研究室主任陆振纲介绍道。
柔性低频交流输电通常采用电压源型换流器,实现交交换流,有功、无功可四象限运行,具备类似柔性直流输电的柔性调控能力,如潮流灵活调节、无功补偿、电压动态支撑等。
国网智研院牵头组建的柔性低频交流输电技术攻关团队创立了柔性低频交流输电系统构建理论,提出了计及系统运行方式最优、建设经济性最优的柔性低频交流输电频率优选方法,以及新能源组网形态与系统构建方法。团队还提出,柔性低频交流输电在70~250千米的海上风电送出场景中技术经济优势明显,并可实现“沙戈荒”大型风电光伏基地100千米半径广域组网以及500千米内优选并网点位置。