高压大容量多端柔性直流输电关键技术开发、装备研制及工程应用

     本项目建成了世界首个多端柔性直流输电示范工程,解决了多个风电场通过多端柔性直流输电系统汇集并网输送难题,提高了风电场故障穿越能力。首次实现了直流电缆和直流架空线路混合应用,解决了多端柔性直流输电系统与交流线路并联运行的协调控制和在线切换,推动了柔性直流输电在大电网中的应用。
     本项目依托十二五863计划“先进能源技术领域智能电网关键技术研发(一期)”课题2“大型风电场柔性直流输电接入技术研究与开发”(课题编号2011AA05A102),组建了由多家研究院所、高等院校、制造企业、生产单位、设计单位组成的产、学、研、用团队,历经五年攻关,在多端柔性直流输电关键技术、设备研制、试验能力建设、多设备技术集成和工程技术等方面取得了一系列重大创新成果:首次建立了多端柔性直流输电技术体系,攻克了柔性直流输电工程的系统研究和成套设计关键技术,完成了世界首个多端柔性直流输电系统研究和成套设计;研发出应用于实际工程的高压大容量换流器、阀控制系统等柔性直流输电关键设备,实现了工程应用电压和容量上的突破;研发出多端柔性直流输电工程控制保护系统,实现了多端系统的快速协同控制;建立了高压大容量换流器和多端控制保护系统核心装备的完整试验测试平台,支撑了核心设备产业化发展;建成了世界首个多端柔性直流输电工程。项目通过了中国机械工业联合会组织的成果鉴定,鉴定委员会一致认为“项目取得多项创新性成果,多端柔性直流输电技术处于世界领先水平”。
     依托项目研究成果,在广东南澳风电基地建成了±160kV/200MW/100MW/50MW三端柔性直流输电工程,并完成了风电并网、交直流故障试验、运行方式在线切换等全部系统调试试验。工程于2013年12月25日投运,经受了强台风、满负荷、三端无功支撑等特殊工况考验。示范工程投产后,运行情况稳定,已成为南澳风电送出的主要通道,南方、华能青澳、福澳等风电场未再发生弃风窝电现象,提高了运行经济效益。截至2015年3月10日,工程累计输送电量2.06亿千瓦时,显著提高了南澳风电利用率。
     项目的成功实施和推广应用,促进了我国风电等新能源并网技术和柔性直流输电技术的发展,推进了柔性直流输电高压大容量换流阀、多端控制保护系统等核心设备的国产化,促进了国内先进输变电技术和高压大容量电力电子产业的升级,引领了多端柔性直流输电技术的发展。