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为远海风电输送提供最具优势技术解决方案

日期:2020-03-23    来源:国家电网报

国际风力发电网

2020
03/23
09:35
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关键词: 许继集团 海上风电 柔性直流输电技术


许继集团生产的柔直换流阀应用于张北柔性直流电网示范工程丰宁站。

许继集团研发人员在进行如东工程柔直换流阀关键技术试验验证。

近日,三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目中标结果公示。许继电气股份有限公司成功中标直流耗能成套装置,取得该领域国内首台套业绩。这也是许继电气继2019年中标如东工程海上站柔直换流阀设备后的又一突破。

大容量、远距离的海上风电送出采用柔性直流输电技术,具有系统稳定性好、运行灵活、电力输送能力强、海域使用面积小等诸多优点。长期以来,受换流阀适海性和受端交流电网故障穿越等技术限制,海上风电柔直送出工程建设在国内仍处于空白。

“2019年,三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目的启动,填补了这一空白。”许继集团有限公司所属许继柔性输电系统公司负责人说,“我们为如东工程提供的海上站换流阀设备和陆.上站直流耗能成套装置,解决了长期以来制约远海风电送出工程建设的难题,为远海风电开发提供了技术解决方案。”

海上柔直换流阀为远海风电送出提供支撑

三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目位于江苏省南通市如东县。项目在海上和陆上各建- -座换流站,承担如东县东部黄沙洋海域H6、H10及H8三个风电场总装机规模110万千瓦的电力输送。

海上换流站位于如东县东部黄沙洋海域H6、H10风电场场区之间海域的中部,离岸直线距离约70千米,站址水深约17米,是海上风电接入的交直流变换核心单元。许继电气为海上换流站供货的柔直换流阀,就像海上柔直系统的"心脏”,为海上风电远距离输送提供强大支撑。

相比陆上换流阀,更高的运行可靠性、防腐防湿防振动设计、阀塔的紧凑化与轻型化设计,是海上柔直换流阀需要攻克的难点。许继电气解决了“黑模块检测与处理”和"单一-元件故障不引起系统闭锁"难题,提高了系统稳定性,保障海上柔直换流阀可靠运行。

海上柔直换流阀采用紧凑化、轻型化结构,减少了海上平台面积,通过阀控制保护与智能通信的创新设计,实现了换流阀无人值守和远程运维。许继电气采用抗振动、防盐雾和海上运输加固等技术,完美解决了换流阀适海性问题。

高系统兼容性确保海上柔直系统稳定运行

柔性直流输电系统实现了交直流系统相互独立,但由于风电场与受端交流电网相互隔离,受端交流电网发生暂时性故障无法立即传递到风电场侧,盈余功率导致直流电压上升,会引起全线停运。许继电气此次中标的直流耗能成套装置,实现了受端交流电网故障穿越,保障了海上柔直系统不间断稳定运行,有效解决了制约远海风电柔性直流发展的又-重大技术难题。

许继电气承担三峡如东海上风电柔性直流输电示范项目的直流耗能成套装置,直流电压等级+400千伏, 额定耗散功率110万千瓦。直流耗能装置采用集中式技术路线,可靠性高、造价低。耗能阀和耗能电阻均采用自然风冷设计,无需配置大容量冷却设备,无漏水风险, 维护方便。耗能阀户内布置、耗能电阻户外布置,减小了阀厅面积,降低了对暖通系统的技术要求。

许继柔性输电系统公司换流阀技术开发部经理韩坤介绍:“直流耗能装置的运行原理决定了其运行工况复杂。这就给直流耗能装置的多物理场应力耐受与长期可靠性设计带来技术挑战。”

许继电气自主研制的直流耗能装置的核心设备耗能阀与柔直换流阀技术路线一致,设备系统兼容性高,极大保证了耗能成套装置的可靠性和安全性。同时,通过多物理场应力的全面分析与综合优化设计,直流耗能装置具备如东工程各种极限边界条件下的安全可靠运行能力,完全满足风电场并网运行要求。

坚持技术创新促进柔直输电技术发展

柔性直流输电技术克服了海上风电自身随机性、间歇性和不可控性等特点带来的问题,极大提高了海上风电的安全性和可靠性,特别对远海风电,柔性直流输电是目前最具优势的技术方案。此外,柔性直流输电技术在孤岛供电、城市供电、多端直流组网等领域也具有显著技术优势。随着电网智能化、环保化持续升温,未来柔性直流输电技术发展更具前景。

许继集团自1986年开始承担直流输电技术研究任务,现已突破并掌握高压、特高压直流及柔性直流输电成套设备关键技术,直流输电技术创多项世界第一,在直流输电领域所承担的科研项目先后荣获国家科学技术进步特等奖和一等奖、中国工业大奖、中国质量奖提名奖等。

自2005年起,许继集团已为国内30多条直流输电工程提供核心设备。在柔直技术应用方面,许继集团先后参与舟山多端柔性直流输电示范工程、渝鄂柔性直流背靠背联网工程、张北柔性直流电网试验示范工程、乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程等多个项目。

许继集团将持续走绿色能源发展之路,为推动柔性直流输电新技术发展提供更多更有效的解决方案。

    

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