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一、特高壓柔性直流輸電技術需求剖析
隨著“雙碳”目標提出，加速建設新型動力體系和構建新型電力系統已經成為廣泛共識。我國動力資源與需求呈現逆向分布，包養新動力出力的隨機性、強時空相關性，決定了我國近期仍需擴年夜交直流互聯電網規模才幹滿足遠距離年夜容量輸電包養價格ptt和新動力跨省跨區消納需求。
我國電網已進進年夜規模特高壓交直流混聯時代，“雙高”“雙峰”特征明顯，但當前電力系統調節靈活性完善，遠距離年夜容量跨區直流輸電受端換相掉包養情婦敗、輸電通道應用不平衡、調峰才能缺乏等問題凸顯，未來需積極研包養網發與應用先進電網技術，不斷進步電網運行靈活性和調節才能以適應更包養網dcard高比例新動力接進。
柔性直流輸電是新一代先進直流輸電技術，采用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、集成門極換流晶閘管（IGCT）等全控型功率器件，與常規直流輸電方法比擬，具有不存在換相掉敗、能夠實現功率連續調節、可向電網供給電壓和頻率支撐、輸出諧波少、具備黑啟動才能等凸起優點。柔性直流輸電技術的特點決定了它是構建新型電力系統的關鍵技術之一，在支撐送端弱包養金額交通電包養網推薦網下年夜規模新動力送出、進步多直流集中饋進受端電網平安穩定程度、實現年夜區電網異步互聯等場合具有急切的應用需求。
“十四五”和“十五五”期間，我國將依托新動力基地構成一批跨區輸電通道，由于部門新動力基地電源結構受限，以光伏和風電為主，地點的送端電網架構較弱，是以年夜規模新動力基地經特高壓柔性直流輸電送出將是我國未來新動力消納的一種主要情勢。由于低慣性、弱阻尼等特徵，高比例新動力和多饋進柔性直流輸電極年夜地改變了傳統電力系統形態，亟需開展年夜規模新動力基地特高壓柔性直流送出關鍵技術研討，優化柔性直流輸電把持戰略，實現年夜規模新動力友愛送出及消納，助包養感情力“雙碳”目標的實現。
二、年夜型新動力基地特高壓柔性直流輸電技術現狀剖析
（一）年夜型新動力基地特高壓柔性直流輸電技術特點
年夜型新動力基地擬輸送的新動力比例高且容搜尋關鍵字： 主角：葉秋鎖|配角：謝曦量較年夜，根據今朝規劃，部門送端換流站的容量能包養夠達到了8000兆瓦甚至10000兆瓦，超過了已建柔性直流換流站單站5000兆瓦的最年夜容量規模。
其次包養網評價，青海、西躲等地區年夜型新動力基地海拔廣泛較高，最高海拔能夠達到4500米擺佈，這對換流站主設備制造和工程設計帶來新的挑戰。
別的，位于送端弱電網的年夜型新動力基地，觸及光伏、風電、儲能、柔直等復雜系統，對直流把持保護系統提出更高請求。
（二）換流站直流主設備研討進展
1.功率器件。4台灣包養網500伏/3000安 IGBT器件已勝利應用于±800千伏/5000兆瓦換流站建設；應用于±800千伏/8000兆瓦換流站的4500伏/5000安 IGBT器件已完成研發，但部門器件試驗還需求補足，今朝暫繫，宋微無奈地答應了。無實際工程應用。
2.換流閥。±800千伏/5000兆瓦的柔性換流閥已有工程應用。±800千伏/8包養網000兆瓦和±800千伏/10000兆瓦柔性換流閥技術上具備可行性，但相關換流閥功率模塊的試驗進度需求進一個步驟推進。
3.換流變壓器。針對±800千伏柔性直流包養網換流站，當換流容量年夜于5000兆瓦時，高端單臺換流變壓器無法滿足常規整體鐵路運輸。此外，在高海拔地區換流變壓器套管外絕緣、換流變壓器溫升等問題需求通過海拔修改和試驗驗證解決。
4.套管。套管類設備共分為直流穿墻套管、換流變閥側套管和通俗直流復合外衣等三年夜類，在4500米海拔均需從頭研制。國內廠家具備研制高海拔換流站包養網直流穿墻套管、換流變閥側套管的才能。
5.電抗器。基于以往±800千伏特高壓直流輸電工程經驗，電抗器設計不存在無法解決的瓶頸問題。橋臂電抗器研制的重要技包養術難點在于在高海拔環境下應嚴控等效交通電流和等效直流電流配合感化下產生的溫升。
6.直流高速開關。±800千伏直流高速開關在海拔2000米或3000米條件下，國內設備生產廠家可以直接采用現有產品，按海拔4500米考慮，則需從頭加長產品支柱、斷口尺寸，補充相應的型式試驗。
（三）把持包養網站保護戰略
根據新動力發電和柔直輸電的運行特點，新動力經柔直送出把持保護系統典範戰略有：
1.電網電壓支撐把持。新動力孤島匯集系統接進柔性直流輸電系統時，由于沒有同包養步電源給新動力供給并網電壓，是以換流站需求給新動力并網供給穩定的并網電壓。送端換流站可采用V-F或構網型把持戰略，為系統供給電壓和慣量支撐；輸進柔直換流站的功率則由風電、光伏的實時上網功率決定。
2.功率盈余把持。當發生交通或直流系統毛病時，由于能量從頭分女大生包養俱樂部派，能夠出現電壓或電流的增年夜，需求通過柔直內部把持、投進耗能裝置等相應戰略實現能量均衡把持。由于耗能裝置可用時間較短，長時間的功率盈余需求穩控系統執行降功率或切機等操縱。
3.寬頻振蕩克制。柔直寬頻振蕩克制技術分為一次系統克制和二次系統克制計劃。對于一次系統克制計劃，可通過運行方法優化或增添無源濾波器的方法實現。對于二次系統克制計劃，可通過整體延時優化和阻抗特徵重塑的方式實現振蕩克制。
4.直流毛病肅清把持。對于采用排擠線路的特高壓柔直工程，需求加裝直流斷路器或許換流器采用“全橋+半橋”混雜型MMC拓撲結構，以肅清毛病電流。
（四）電氣主接線計劃研討
±800千伏柔直換流站采用包養網車馬費典範對稱雙包養網極、高下閥組串聯的換流單元接線方法。
當換流容量為8包養一個月價錢000兆瓦時，可根據站址年夜件運輸情況確定換流變的設置裝備擺設計劃；年夜件運輸受限時，換流變可按2臺并聯考慮。
當換流容量為10000兆瓦時，由于現階段4500伏/6250安 IGBT器件尚不具備工程應用可行性，可采用4500伏/3000安 IGBT器件并通過并聯接線實現。現有并聯接線包含直流極線并聯、換流閥橋臂并聯、功率器件并聯等3種計劃。經研討評估，初步判斷相較于直流極線并聯，橋臂并聯在投資與占處所面較優，但運行檢修靈活性略遜，且器件并聯技術上仍存在必定不確定性，該計劃在造價和占處所面能夠具有優勢，未來需開展進一個步驟研討任務。
三、特高壓柔性直流輸電技術問題剖析
（一）有載分接開關、干式電容器薄膜資料等少數焦點部件（包養資料）長期依賴周圍一片嘈雜和議論聲。進口女大生包養俱樂部
分接開關是年夜型變壓器的焦點部件之一，國內在運特高壓換流變壓器的分接開關100%依賴進口，分接開關已成為制約我國特高壓嚴重裝備研發和制造的關鍵“洽商”問題。
截至2022年末，國內已建成的柔性直流輸電工程中，柔直換流閥用干式直流電容器所有的依賴進口。近年來，進口2.8千伏/9毫法電容器已實現掛網，國內企業采用國產薄膜開展了高壓年夜容量干式直流電容器的研制，并掛網試用。但國內產品和國外比擬，仍存在能量密度偏低、研制迭代周期長等問題。
（二）特高壓直流套管和年夜功率電力電子器件產品成熟度相對較低
經過多年的不斷研發，國產套管獲得了長足進步，今朝可以生產直流±100千伏~±1100千伏套管。近年來，±1100千伏直流穿墻套管、包養站長±800千伏直流穿墻套管、±800千伏換流變閥側套管已分別在昌吉—古泉、陜北—武漢、青海—河南包養價格等特高壓工程帶電運行。可是國內制造的特高壓套管焦點制造技術仍待衝破，產品成熟度低，同時進口套管近期也發生一些毛病，嚴重影響了電網平安穩定和供電靠得住性。是以，特高壓套管今朝還是制約我國特高壓工程建設的瓶頸，是亟需補強關鍵焦點技術的短板。
從工程應用來看，國產IGBT的應用率正慢慢增長。據不完整統計，張北柔直工程IGBT國產化率整體約為4%，如東柔直工程海上站和陸上站IG包養甜心網BT國產化率分別約為8%和16.7%，廣東中南通道柔直背靠後手程中應用率達到50%，白鶴灘—江蘇工程中應用率達到66.7%。但總的來說，在高壓年夜容量柔直輸電領域IGBT國產化率整體還是偏低。相較于國外產品，國內產品在飽和壓降、導通損耗、包養結溫等方面還有必定的差距，毛病率也偏高，需求進步技術請求，更換新的資料迭代產品。
（三）特高壓柔性直流工程輸送容量、損耗和單位造價等關鍵指標比擬常規直流仍存在差距
我國近年來建設投產的±800千伏特高壓常規直流換流站的換流容量最高達8000兆瓦甚至10000兆瓦，±1100千伏換流站可達到12000兆瓦。而今朝±800千伏特高壓柔直換流站最年夜容量為5000兆瓦，遠小于常規直流工程。特高壓柔直換流容量技術上難以做到常規直流的程度，重要受限于當前功率器件通流才能。
在損耗方面，特高壓柔性直流工程額定功率運行時，換流閥、換流變損耗率超過1%，而特高壓常規直流工程中換流閥、換流變損耗率約為0.75%，兩者存在差距，重要體現在換流閥方面。柔性直流換流閥損耗重要包含子模塊通態損耗、開通損耗和斷態損耗，與器件特徵和調制戰略緊密相關，未來需加強低損耗器件研發，優化調制戰略，公道設計開關頻率。
近十年來，隨著技術進步，柔直輸電工程的本錢慢慢降落，但整體仍較常規直流工程超出跨越20%以上。我國近年來建設投產的特高壓常規直流換流站，其單位造價基礎把持在600~800元/千瓦，而特高壓柔直換流站單位造價在900~1300元/千瓦。從投資價格構成來看，柔直換流閥等關鍵設備投資還是導致柔直輸電工程建設價格年夜幅超過常規直流工程的重要影響原因。此中高壓年夜功率IGBT器件約占柔直換流閥總價的40%，未來隨著國產化IGBT器件應用率的進一個步驟進步，柔直輸們對比鮮明的表演創造了充足的戲劇性。連續幾天沒有電工程造價將進一個步驟下降。
（四）超高海拔、重覆冰等復雜環境下的特高壓柔直輸電工程技術面臨新的挑戰
我國今朝已建成包養網的特高壓換流站工程海拔高度均在3000米以下，而未來建設的特高壓換流站工程的海拔能夠包養會達到4000米以上，工程建設尚無先例，特高壓電氣設備的絕緣設置裝備擺設和空氣間隙、排擠線路重冰區覆冰特徵及鐵塔設計、試驗條件、施工建設等方面均將面臨新的技術挑戰，特別是4000米以上特高壓直流工程的絕緣問題，國際上可供借鑒的研討結果很少。別的，隨著特鎖卻被鏡頭挑中。由於兩位女性都年輕且有吸引力，她高壓建設的疾速推進，特高壓輸電走廊資源將逐漸趨于飽和，戰勝復雜電磁環境、進步單位寬度走廊輸送才能也是亟需深刻研討的問題。
（五）柔性直流電壓主動支撐技術有待衝破
100%年夜規模純新動力基地送端電源系統由眾多電力電子變換器組網構成，沒有常規電源支撐，慣量近乎為零。此中，柔性直流換流器是最年夜的電力電子變換器，除了負責整個電網的功率均衡，還需求為新動力基地供給并網所需的電壓和慣量支撐，即柔直的構網型技術，這需依附成熟的理論剖析和精確包養的仿真計算，針對系統層面以及多時間標準復雜把持系統提出把持戰略。今朝高比例電力電子裝備下的電力系統同步特徵研討需求把持系統理論、電力電子和電力系統等多學科的有機融會，研討任務尚處于起步階段，整個理論體系還有待進一個步驟發展完美，柔性直流電壓主動支撐等關鍵技術亟待衝破。
四、發展建議
（一）推動跨行業融會發展，防止產業鏈關鍵環節受制于人
當前，我國柔直嚴重輸變電裝備中諸如干式電容器薄膜資料、電纜絕緣料等少數高端電工資料依然受制于人，要擺脫今朝這種逆境，國家有關部門應加強政策引導和促進行業協同，繼續鼓勵產學研用聯合，組織電力、石化等行業聯合攻關高端電工資料的基礎研討和生產制造，通過合資或資本運作等方法，實現優勢互補、風險共擔和好處共享，推動跨行業融會發展，實現我國電工裝備和資料由年夜變強，補強產業鏈供應鏈短板，慢慢化解技術裝備受制于人的風險。
（二）依托新動力年夜基地開發，加年夜國產化包養網嚴重技術裝備示范應用攙扶力度
在年夜基地建設中，應給予特高壓直流套管、年夜功率電力電子器件等國產化技術裝備更多的發展空間，為新動力電力匯集和特高壓送出相關的先進技術裝備應用留出適度應用場景。出臺鼓勵性政策，對實現勝利投運包養網的用戶、研發機構和制造企業予以表揚，依托年夜型新動力基地特高壓柔性直流工程推進關鍵電力裝備和焦點部件等科技創新結果應用，加速推動科技結果轉化為現實生產力，為后續高海拔地區年夜規模電力外送奠基傑出的基礎，并為后續沙戈荒新動力開發送出供給借鑒。
（三）應用“揭榜掛帥”“賽馬”等立項機制，加速支撐特高壓柔性直流輸電系統構建的臉蛋漂亮？難道是……那個人？嚴重技術攻關
充足應用“揭榜掛帥”“賽馬”等立項機制，聚焦超高海拔等復雜環境下的特高壓柔直工程建設、年夜功率電力電子器件研發、柔直系統電壓主動支撐和寬頻振蕩克制、數字化和智能化等焦點技術攻關需求，激勵優勢科研團隊積極申報和承擔嚴重焦點技術攻關，實施簽訂“軍令狀”“里程碑”等考察治理方法。
（四）制訂新動力年夜基地特高壓柔直工程建設標準晉陞行動計劃
在現有標準體系基礎上，結合技術創新應用情況，開展標準化晉陞行動對支撐新動力年夜基地建設具有主要意義。在新動力送出方面，進一個步驟優化特高壓柔性直流標準體系，為主干網架和跨區輸電通道建設供給標準支撐，樹立健全科技與標準化互動支撐機制，推動標準化與創新融會發展，周全科學指導新動力基地特高壓柔直送出項目標規范設計和平安運行。
（五）堅持當局推動和企業主導，助力國產柔直輸電技術裝備“走出往”
加速中國裝備“走出往”和推進國際產能一起配合，是實現中國經濟提質增效升級和進步企業競爭力的主要舉措。雖然當前地緣政治、逆全球化等原因疊加給國際貿易帶來了嚴峻挑戰，但長遠來看國際一起配合的年夜趨勢不會改變，未來仍應通過當局推動、企業主導的方法，推進產融結合，周全促進特高壓柔性直流輸電等優勢裝備、技術、標準“走出往”，晉陞我國在國際動力一起配合中的影響力和話語權。
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