近日，特變電工電裝集團(tuán)衡陽(yáng)變壓器有限公司(以下簡(jiǎn)稱“衡變公司”)為南方電網(wǎng)廣東電網(wǎng)公司研制的首臺(tái)SSPF-RZ-700000/500直流換流變壓器總裝成功。
該產(chǎn)品將服務(wù)于全球首個(gè)±500千伏“海陸一體”柔性直流送出項(xiàng)目——陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電柔直輸電工程海上升壓站。項(xiàng)目憑借“±500千伏海陸一體柔直”技術(shù)，一舉攻克深遠(yuǎn)海風(fēng)電在送出距離、容量、造價(jià)、土地及電網(wǎng)安全等方面的五大瓶頸，為我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)電開發(fā)提供了可復(fù)制、可推廣的“中國(guó)方案”。
陽(yáng)江三山島海上換流站工程效果圖（圖片來(lái)源：中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司）
柔性直流 破解深遠(yuǎn)海大容量
風(fēng)電輸電難題的唯一密鑰
不同于陸上架空線輸電，由于海底土質(zhì)松軟難以立桿，海上風(fēng)力強(qiáng)勁且頻繁影響航運(yùn)，海上風(fēng)電項(xiàng)目均采用海底電纜輸電。然而，若采用交流傳輸技術(shù)，電纜粗大的銅芯-絕緣-海水同軸結(jié)構(gòu)，會(huì)形成一條超長(zhǎng)且外電極被海水短路的“巨型分布電容器”。當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)70千米時(shí)，電纜就會(huì)“消耗”大半電能，無(wú)法有效輸送至岸邊，這使得交流電在深遠(yuǎn)海風(fēng)電領(lǐng)域寸步難行。
與交流不同，直流傳輸不存在電容效應(yīng)，通過(guò)海底電纜傳輸時(shí)僅產(chǎn)生微小的電阻損耗，天生適配深遠(yuǎn)海大容量風(fēng)電輸電場(chǎng)景。但風(fēng)力發(fā)電具有顯著的不穩(wěn)定性，這讓依賴穩(wěn)定交流電網(wǎng)支持的傳統(tǒng)直流技術(shù)束手無(wú)策。
衡變公司為陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電柔直輸電工程研發(fā)的500千伏海上風(fēng)電柔直變壓器
為突破這一技術(shù)瓶頸，行業(yè)創(chuàng)新研發(fā)出“柔性直流”技術(shù)。它對(duì)功率、電壓、電流的調(diào)控“自由度”與“響應(yīng)速度”達(dá)到了軟件變量般的可編程、瞬調(diào)水平，徹底擺脫了對(duì)穩(wěn)定交流電網(wǎng)的依賴，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立運(yùn)行。即便受端交流電網(wǎng)完全停運(yùn)，柔性直流也能不依賴外部電源，從零開始逐步建立電壓、穩(wěn)定頻率、調(diào)節(jié)功率，展現(xiàn)出超強(qiáng)的自主運(yùn)行能力。
柔性直流技術(shù)既規(guī)避了海底電纜搶功率的問題，又無(wú)需穩(wěn)定交流電網(wǎng)支撐，當(dāng)之無(wú)愧成為深遠(yuǎn)海大容量風(fēng)電輸電的可靠解決方案。
百尺竿頭再攀新高
以技術(shù)積淀實(shí)現(xiàn)全新突破
作為海上風(fēng)電項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備供應(yīng)商，多年來(lái)，衡變公司一直深耕海上風(fēng)電及直流換流變項(xiàng)目，在技術(shù)方案、制造工藝、質(zhì)量體系等方面積累了深厚底蘊(yùn)，為陽(yáng)江三山島海上風(fēng)電柔直輸電工程海上升壓站3臺(tái)500千伏柔直變壓器、陸上站4臺(tái)500千伏柔直變壓器以及2臺(tái)66千伏站用變壓器的研制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“這三臺(tái)變壓器負(fù)責(zé)將網(wǎng)側(cè)海上風(fēng)機(jī)發(fā)出的66千伏交流電，升壓到閥側(cè)的500千伏，換流閥再將500千伏交流電轉(zhuǎn)為±500千伏直流電。”產(chǎn)品負(fù)責(zé)人朱藝介紹道。
500千伏海上風(fēng)電柔直變壓器總裝現(xiàn)場(chǎng)
海上風(fēng)電方面，衡變公司從2014年開始研發(fā)海上風(fēng)電技術(shù)，是國(guó)內(nèi)唯一一家具備海上升壓平臺(tái)主變制造和投運(yùn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)，截至目前已累計(jì)參與近90個(gè)海上風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)。直流換流變方面，衡變公司至今已完成十余個(gè)項(xiàng)目超百臺(tái)換流變產(chǎn)品的研制，已交貨項(xiàng)目均以行業(yè)最高一次送試合格率完成交付，目前仍在不斷刷新?lián)Q流變連續(xù)一次試驗(yàn)合格的紀(jì)錄。
在此次海上風(fēng)電柔性直流變壓器研制中，衡變公司精準(zhǔn)聚焦“海上風(fēng)電”的特殊使用環(huán)境與“柔性直流”的特殊技術(shù)要求。針對(duì)海上平臺(tái)高鹽霧腐蝕、風(fēng)浪振動(dòng)問題，衡變公司以成熟的防腐蝕工藝、高強(qiáng)度鋼板及合理力學(xué)設(shè)計(jì)將難題一一解決。面對(duì)柔性直流幾乎無(wú)直流故障電流阻斷能力、絕緣要求高等特點(diǎn)，衡變公司通過(guò)深入研究事故案例，分析故障原因，對(duì)線圈繞組的選型和布置做出針對(duì)性優(yōu)化，確保產(chǎn)品長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。
隨著陽(yáng)江三山島項(xiàng)目的推進(jìn)，衡變公司將帶著這份技術(shù)底氣，在深遠(yuǎn)海風(fēng)電的藍(lán)海中持續(xù)領(lǐng)航，讓中國(guó)智造的力量，照亮更多海上能源輸送的征程。
（來(lái)源：特變電工）
