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6月18日晚，±500千伏葛洲壩至上海南橋直流輸電改造工程正式投運(yùn)。工程采用全球首創(chuàng)并具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可控?fù)Q相換流閥(CLCC)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了直流輸電技術(shù)的又一次里程碑式跨越，充分彰顯了我國電力工業(yè)的原始創(chuàng)新能力。

1989年建成投運(yùn)的葛南直流輸電工程是我國首條±500千伏超高壓直流輸電線路。作為外電入滬的重要通道，該線路在30余年間將葛洲壩的清潔水電源源不斷地送入上海電網(wǎng)，近15年來年均輸送電量約55億千瓦時(shí)，年最大輸送電量達(dá)82億千瓦時(shí)，為上海經(jīng)濟(jì)騰飛提供了重要的能源保障。

葛南直流工程建設(shè)之初，我國電力工業(yè)尚處落后，站內(nèi)各類設(shè)備均為進(jìn)口。隨著年限增長，換流閥等設(shè)備嚴(yán)重老化且運(yùn)行不穩(wěn)定。同時(shí)，由于華東地區(qū)多饋入直流落點(diǎn)密集，受端南橋站臨近換流站眾多，多直流連鎖換相失敗問題突出，原有技術(shù)及裝備已經(jīng)無法滿足工程安全穩(wěn)定運(yùn)行需求。為提升三峽清潔水電入滬的穩(wěn)定性與可靠性，保障華東地區(qū)電力供應(yīng)，國家電網(wǎng)公司歷時(shí)半年，對(duì)南橋換流站核心設(shè)備進(jìn)行了整體技術(shù)改造。

(資料圖片)

此次改造工程最大的亮點(diǎn)是首次采用可控?fù)Q相換流閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)換流閥。這是對(duì)傳統(tǒng)特高壓直流輸電技術(shù)的一次重大革新，具有極其重要的示范引領(lǐng)作用。

換流閥是直流輸電工程的“心臟”，功能是實(shí)現(xiàn)類似于“動(dòng)脈”的交流電能和作為“靜脈”的直流電能之間的交互。傳統(tǒng)換流閥由可主動(dòng)導(dǎo)通、不可主動(dòng)關(guān)斷的半控器件構(gòu)成，雖然具有容量大、損耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在容易發(fā)生“換相失敗”的缺陷。

這一缺陷所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，相當(dāng)于換流閥因“動(dòng)脈”的微小擾動(dòng)引發(fā)千兆瓦級(jí)能量的“心臟驟?！?，這個(gè)“基因里帶來的頑疾”長期困擾著直流輸電技術(shù)的發(fā)展，制約了中西部地區(qū)清潔能源向東部負(fù)荷中心大規(guī)模輸送能力的進(jìn)一步提升。

為此，國家電網(wǎng)下屬智能電網(wǎng)研究院于2019年組建科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過五年持續(xù)不斷的探索，原創(chuàng)性地提出可控?fù)Q相換流閥(CLCC)技術(shù)。該設(shè)備采用全控、半控器件混聯(lián)的并聯(lián)雙支路結(jié)構(gòu)，通過在“動(dòng)脈”擾動(dòng)時(shí)刻精準(zhǔn)引入全控器件實(shí)現(xiàn)“心臟搭橋”，從而徹底解決換流閥換相失敗的技術(shù)難題。

可控?fù)Q相換流閥是我國完全自主研發(fā)的高端電力裝備，電子元器件數(shù)量多、精密性高、組裝難度大，實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)更是空白。為保證該技術(shù)在葛南直流改造工程中成功示范，國網(wǎng)上海市電力公司不斷優(yōu)化施工改造作業(yè)和運(yùn)行調(diào)試方案，最終確保改造任務(wù)提前完成、設(shè)備一次上電解鎖成功，并在故障模擬試驗(yàn)中展現(xiàn)了優(yōu)異的故障穿越和系統(tǒng)支撐能力。

葛南直流輸電工程改造并成功投運(yùn)，鞏固了我國在高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)跑地位?？煽?fù)Q相換流閥(CLCC)技術(shù)的成功示范應(yīng)用，為我國華東、華南等地區(qū)大規(guī)模清潔能源接入提供了新的技術(shù)方案。未來，該技術(shù)將在“十四五”“十五五”電力規(guī)劃中進(jìn)一步推廣應(yīng)用，為“西電東送”戰(zhàn)略開辟新的道路，不斷助力“雙碳”目標(biāo)下的我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)。(完)

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編輯：許兵