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模块化多电平柔性直流输电关键技术研究、装置研制及应用

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登记号:G20171489

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:电气工程;

关键词: 电力系统 柔性直流输电 模块化多电平 电力电子

绿色分类:工业节能;

  • 基本信息
成果名称: 模块化多电平柔性直流输电关键技术研究、装置研制及应用
成果登记号: G20171489 学科分类: 电气工程;
绿色分类: 工业节能; 项目关键词: 电力系统  柔性直流输电  模块化多电平  电力电子  
推荐单位:

上海市电力公司

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,实用新型专利,其他
简介: 点击查看
本项目属于输配电工程学科,涉及电力电子、电力系统、高电压、自动控制和机械设计等专业。 柔性直流输电技术是继交流输电和常规直流输电之后的新一代输电技术,凭借其独特的技术优势,已成为未来直流输电的发展趋势。其可解决可再生能源并网、大城市输配网络构建和孤岛供电等电网难题,提高电网安全稳定水平,同时也是国际公认的海上风电场最佳并网方案。此前,该技术长期由ABB一家公司掌握,对外实施严格技术封锁,且其技术方案损耗高、容量小、造价高,大规模推广应用困难。 本项目在国家科技部和国家电网公司等系列重大科技项目的支持下,开拓了一条全新的柔性直流输电技术路线,取得了一系列具有完全自主知识产权的重大成果。历经八年自主创新,取得了如下创新成果: 1)提出了能够实现高速、高精度仿真的模块化多电平柔性直流系统机电-电磁暂态等效模型、多目标优化参数设计方法及多层次协调控制保护策略; 2)突破了全数字纳秒级驱动软保护、高电压宽范围(200-2000V)直流取能、高频复杂电磁环境兼容等难题,自主研制了模块化、高可靠性、可扩展性强的柔性直流换流阀; 3)提出了多层面能量平衡桥臂电流控制策略,解决了模块化多电平换流器动态均压难题,研制了高速(控制周期10-100微秒)、高可靠的换流阀基控制器和换流站控制保护系统; 4)提出了模块化多电平柔性直流输电系统的数模混合实时仿真方法,建成了世界首个仿真平台(仿真电磁暂态节点超过5000个); 5)提出了模块化多电平换流器宽频(100-2000Hz)全工况等效试验方法,建成了换流阀成套试验平台; 6)制订了系统主设备、换流站设计、现场试验、运行和维护等规程和规范,建成了亚洲首条柔性直流输电示范工程。 本项目获授权专利46项,其中国际发明专利1项,国内发明专利15项;获受理专利107项,其中国际发明专利7项,国内发明专利97项;发表学术论文52篇。基于该项目研究成果,主导或参与制订IEC标准5项、编写CIGRE导则2份,编著了包括国内首部柔性直流输电技术专著在内的学术著作2部。 基于本项目成果,完成了上海南汇柔性直流输电示范工程的规划设计、设备研制、试验测试、系统调试等,并于2011年1月成功投入试运行,经受了工程实践的考验。随后,本项目成果又应用于大连跨海柔性直流等工程,研制出了世界首套1000MW/±320kV柔性直流换流阀及阀控设备,并于2013年通过了荷兰KEMA实验室的见证试验和国家能源局主持的成果鉴定,整体技术水平达到世界领先。 通过本项目的开发,我国在短时间内跻身国际高端电力装备制造的制高点,实现了高技术产业的跨越式发展。通过该项目的研发,相关完成单位在近三年内新增产值约8亿元。同时上海示范工程的运行情况表明,该工程每年可使风电场增收节支近2000万元(约占该风电场年产值的21%)。随着世界范围内可再生能源等领域的快速发展,除我国外,仅欧美发达国家就规划了上百条千兆瓦级柔性直流工程,预计该项目成果在未来五年内至少将带来30-50亿元的直接经济效益。
姓名: 宋平 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: songp@sh.sgcc.com.cn
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