可控串補(bǔ)技術(shù)助力堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)
http://www.yucd.cn初夏的齊齊哈爾，東北電網(wǎng)500千伏馮屯變電站周圍一片碧綠，9米的巨大串補(bǔ)平臺格外顯眼。很少有人知道，這套可控串補(bǔ)裝置創(chuàng)造了4個：可控串補(bǔ)度、可控容量大、額定提升系數(shù)大、閥額定電壓。它標(biāo)志著我國自主研發(fā)的可控串補(bǔ)技術(shù)后來居上，達(dá)到水平。
五年艱辛打造國際
可控串補(bǔ)技術(shù)，是靈活交流輸電技術(shù)中較為成熟的技術(shù)之一，在智能電網(wǎng)中有廣泛用途。過去，可控串補(bǔ)技術(shù)只為瑞典、德國、美國三國掌握。國外各大公司均對核心技術(shù)嚴(yán)加保密。同時，這些公司也把工程報價定為成本的十幾倍。
不掌握核心技術(shù)，將永遠(yuǎn)受制于人。為了擺脫這種困境，從上世紀(jì)90年代開始，中國電力科學(xué)研究院組織了由中國科學(xué)院院士周孝信等3名院士領(lǐng)銜，數(shù)十名技術(shù)人員參與的研發(fā)團(tuán)隊，自主研發(fā)和設(shè)計可控串補(bǔ)技術(shù)及裝置。
從空白起步，艱辛可想而知。項目組成員通常每天都要工作到晚上10點(diǎn)。“日以繼夜”成了工作常態(tài)。2002年，可控串補(bǔ)的核心技術(shù)——可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)的研制正式啟動。
可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥一般位于電位，對地絕緣電壓等級均在220千伏或500千伏，因此與傳統(tǒng)控制對象相比，必須解決電子觸發(fā)系統(tǒng)的能源問題、抗干擾設(shè)計問題、與地面設(shè)備間的通信問題、觸發(fā)與實時檢測的控制策略等一系列技術(shù)難題。因此，這套系統(tǒng)的總體設(shè)計方案就前前后后改了十幾次。每個設(shè)計方案中的關(guān)鍵點(diǎn)，也都經(jīng)歷了反復(fù)細(xì)致的設(shè)計、制作、實驗。
“可控串補(bǔ)從理論到工程實施，前后歷時5年。”這種“可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)”的發(fā)明人、中國電科院中電普瑞公司標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)部經(jīng)理任孟干說。他回憶稱，當(dāng)時光是為了解決電位提取能量的問題，科研人員就進(jìn)行了幾十種嘗試。后采用的電壓電流混合取能技術(shù)，可以在60安～80千安的電流范圍、80伏特～6500伏特的電壓范圍內(nèi)可靠工作，實現(xiàn)電壓取能和電流取能的無縫切換，至今仍屬國際。
5年的艱辛工作，換來了巨大的成功。由中國電科院研制的“可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)”，有著電壓電流混合取能技術(shù)、自糾錯的邏輯回路、后備觸發(fā)功能等國際的創(chuàng)新點(diǎn)，使這套系統(tǒng)較之國外同類產(chǎn)品，拓展了可控串補(bǔ)裝置的有效工作范圍，取能方式更靈活可靠，抗干擾措施更全面，具有獨(dú)特的自糾錯功能，有效提了工作的安全性和可靠性，保證了可控串補(bǔ)系統(tǒng)在輸電線路中的安全可靠運(yùn)行和輸電能力大限度的提。
中國電機(jī)工程學(xué)會對其鑒定后認(rèn)為，這套系統(tǒng)達(dá)到國際水平。2009年2月，該項目獲得國家專利授權(quán)。
助力堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)
以國產(chǎn)可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)為核心的科技自主創(chuàng)新產(chǎn)品可控串補(bǔ)技術(shù)，把我國的電力電子行業(yè)引領(lǐng)到國際先進(jìn)水平。而國產(chǎn)化可控串補(bǔ)裝置，不僅使得國外廠商的報價下降近一半，也有力地占有了國內(nèi)市場份額。
2004年，我國首套國產(chǎn)化可控串補(bǔ)工程、個固定及可控混合型串補(bǔ)工程——甘肅碧成220千伏可控串補(bǔ)裝置順利投運(yùn)，我國成為上第4個掌握此項技術(shù)的國家。
3年后，被中國電機(jī)工程學(xué)會稱為當(dāng)時“上可控串補(bǔ)度、串補(bǔ)容量大、額定提升系數(shù)大、閥額定電壓、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、設(shè)計難度大”的國產(chǎn)化壓可控串補(bǔ)工程——伊（敏電廠）馮（屯）500千伏可控串補(bǔ)裝置成功投運(yùn)。
這兩項工程在建設(shè)之初，就為國家節(jié)省基建投資約4億元，減少輸電走廊面積約2100多公頃，后者少砍伐大興安嶺原始森林約750公頃，有效保護(hù)了寶貴的生態(tài)資源，其環(huán)保效益難以估量。
目前，已投運(yùn)的國產(chǎn)可控串補(bǔ)裝置保持良好的運(yùn)行狀況，其穩(wěn)定性過了國外公司在我國投運(yùn)的同類設(shè)備。據(jù)測算，碧成220千伏可控串補(bǔ)裝置投運(yùn)后，當(dāng)年新增產(chǎn)值1.2億元，500千伏伊馮可控串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置投運(yùn)后，僅2007年就因提輸電能力而新增產(chǎn)值4.4億元。至今，這兩套可控串補(bǔ)裝置已累計新增效益近30億元。
突出的業(yè)績帶來了數(shù)不勝數(shù)的各類獎項。2006年，該技術(shù)榮獲國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎一等獎、中國電機(jī)工程學(xué)會頒發(fā)的中國電力科學(xué)技術(shù)獎一等獎；2007年，獲得中央企業(yè)青年創(chuàng)新獎金獎；2008年，獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，中國電力科學(xué)技術(shù)獎一等獎。在今年2月舉行的第十一屆中國專利獎頒獎儀式上，榮獲專利金獎。
如今，適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的大電網(wǎng)互聯(lián)、特壓建設(shè)、堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、可再生能源和新能源接入等，對能源輸送、電網(wǎng)穩(wěn)定性提出了新的要求。以國產(chǎn)可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)為核心的可控串補(bǔ)技術(shù)，將憑借其卓越性能，為支撐堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)和我國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提供新的動力。
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