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      南京南瑞繼保電氣有限公司
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      《國家電網報》:我國首次實現電網電能分布靈活控制——國內首個自主知識產權UPFC工程在南京投運

      2015-12-16 信息來源:國家電網報

          2015年12月11日,國家電網公司重大科技示范工程、江蘇南京220千伏西環網UPFC(Unified Power Flow Controller 統一潮流控制器)工程順利投運。這是我國首個自主知識產權的UPFC工程,也是國際上首個使用模塊化多電平換流(MMC)技術的UPFC工程,標志著全球能源互聯網最先進的柔性交流輸電技術在江蘇率先落地,我國在柔性交流輸電技術上走在了世界最前列。

          南京UPFC工程于2015年4月獲得核準,6月全面開工。工程投資2.2億元,占地約18畝。工程核心設備是3個直流側并聯的電壓源換流器(VSC),直流側額定電壓±18千伏,額定電流1.1千安,容量為2×6萬千伏安(串聯側)+6萬千伏安(并聯側)。工程業主單位為國網江蘇省電力公司,成套設備供應商為南京南瑞繼保電氣有限公司,設計單位為中能建江蘇省電力設計院。

          11日9時28分,隨著UPFC裝置并入南京電網,南京220千伏曉莊至鐵北雙線輸送功率實現精準控制,實現預設調控目標12萬千瓦。國家電網公司總經理助理張麗英宣布南京西環網UPFC工程投運成功。該工程充分展示了國家電網公司的科技創新能力,標志著公司智能電網高端裝備研制水平邁上了新臺階,實現了“中國制造”和“中國引領”。

          UPFC作為柔性交流輸電技術的集大成者,代表著未來電力電子技術的發展方向。一直以來,世界各國廣泛關注,進行了重點研究。UPFC針對常規電網建設、改造和運行中難以解決的潮流控制、供電能力提升等難題,通過大功率電力電子技術的應用,使電網潮流由自然分布轉變為智能化靈活控制,在保持現有網架結構不變、不新建輸電通道的前提下,有效解決這些問題。UPFC適用于經濟發達地區城市電網供電能力的提升,以及現有電網的挖潛增效,是構建智能電網的重要技術手段,具有廣泛的應用價值。

          國家電網公司是國內首家掌握UPFC關鍵技術的企業,南京西環網工程是除美國、韓國外,全球第三個投入商業運營的UPFC工程,并且比前兩個國家技術更先進。工程攻克了UPFC系統仿真、交流系統和換流器電氣設計、設備參數選型、保護控制策略等UPFC成套設計技術難題;突破了多換流器靈活拓撲結構、高壓大容量串聯變壓器、大電流晶閘管旁路開關(TBS)快速保護、雙線有功無功解耦控制等核心技術;研制出包括控制保護系統、電壓源型換流閥及閥控系統、晶閘管旁路開關、串聯變壓器等核心設備的成套裝置,具有完全自主知識產權,標志著我國已占領當今電力電子技術應用的制高點,從本質上提升了我國智能電網相關技術、產品的國際競爭力。

          正是基于UPFC在電網潮流智能靈活控制方面的優勢,國家電網公司決定在南京實施UPFC工程,以解決城市供電走廊建設十分困難而導致供電能力受限難題,積極服務南京西部核心負荷區發展。從項目開工到最終投運,工程歷時6個月,比類似工程工期縮短50%以上。在建設過程中,國網江蘇電力在國家電網公司的統一領導下,充分發揮特高壓工程建設經驗,與眾多參建單位一起,加強協同創新,克服工期緊、系統復雜、技術難度大等困難,全力推進技術創新,實施全過程標準化建設管理,高標準完成了工程建設任務。

          南京西環網UPFC示范工程的成功投運,實現了南京城市西部核心區電力傳輸的精準控制,提升該區域供電能力30%以上,為地區經濟社會發展提供了堅強的電能保障。同時,該工程將顯著提高電網的整體科技含量,推動我國電網從傳統電網向安全、高效、經濟、清潔、互動現代電網的升級和跨越,為柔性交流輸電技術在我國的大規模推廣起到很好的示范作用。

      【延伸閱讀】

      指揮電能奔跑的“紅綠燈”

          通俗地說,UPFC裝置加裝于南京西環網后,相當于給其安裝了可調節電流通過的“紅綠燈”,以點帶面,實現對電力潮流的精準控制,讓江蘇電網離“不限電、少停電、用好電”的世界一流電網目標更進了一步。

          電網正常狀態下,安裝UPFC后,可以通過“紅綠燈”式的智能調節,控制電流的流向和流量,讓電流高效流動,減少損耗,實現運行更經濟。UPFC及其配套裝置,能精準控制南京西環網北部輸電通道按穩定限額運行,充分利用南部輸電通道的裕度,增強西環網整體供電能力。

      當西環網北部輸電通道其中一條故障停運時,如未安裝UPFC,另一條輸電通道將超限額運行,最終導致北部輸電通道過載“崩盤”,完全失去供電能力。安裝UPFC后,通過對電流的“交通疏導”,另一條輸電通道電流流量能最大化運行,保持供電能力,確保大電網安全可靠。(2015年12月15日《國家電網報》特約記者:侯俊 記者:張健)


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