南瑞继保分布式潮流控制器产品实现工程应用

20210521期来自:江苏科技报

5月28日,由南京南瑞继保电气有限公司研制并成套供货的世界首个220千伏分布式潮流控制器(DPFC)工程顺利完成二期扩建工作,装置总容量达5.8万千伏安,可转移断面潮流15万千瓦,是目前世界上容量最大的DPFC示范工程。该工程于2020年12月完成一期建设并投入运营,一期投运装置容量为2.6万千伏安,可转移断面潮流6.4万千瓦。

DPFC是一种基于大功率电力电子技术的新型柔性潮流控制装置,通过小容量分布式串联补偿器,实现电网潮流控制功能和效果,可为智能电网提供更灵活、更先进的控制手段。DPFC具有体积小、质量轻、冗余性好、可靠性高、占地面积小、配置灵活性高等特点,利用它,可以充分挖掘线路走廊资源,优化局部电网潮流分布,有效解决线路过载问题,提高电力系统的供电能力和安全稳定性,提升电网整体效能,具有较大的社会经济效益。“DPFC就如同电力系统中的一道闸门,当所在线路负载过大时,可控制潮流向轻载线路转移,进而提升电网运行可靠性。”南瑞继保研究院副总工程师田杰说。

此次实现工程应用的PCS-8200D型分布式潮流控制器产品,是南瑞继保基于具有自主知识产权的UAPC平台而开发的新型潮流控制器系列成套产品,首次采用了分布式换流阀户外安装的新设计。“为适应分布式设计与户外应用的需求,这套新产品提出并采用了一系列创新技术,比如双重化电源设计、层次化过电压保护设计、快速旁路动作策略、大功率相变自然冷却等,”田杰说,“我们在短期内攻克了串联模组自取能、大故障电流耐受、高效率自冷散热、模组就地自适应控制、双回线分布模块协控等一系列技术难题,同时开展了大量电力系统分析研究,摸清了DPFC对已有线路保护控制的影响,为产品工程应用和项目落地实施打下了坚实基础”。目前,此套分布式潮流控制器产品一期工程已运行半年,产品性能得到了充分验证,整体运行效果良好。

近年来,南瑞继保一直致力于柔性交直流输电技术的研究和发展。从本世纪初推进直流输电技术国产化开始,南瑞继保逐步掌握了超特高压直流输电、柔性直流输电等前沿核心技术,成功研制了基于UAPC平台的PCS系列电力控制和保护产品,并以此为基础,通过外延发展,拓展了串补、SVG以及潮流控制器等柔性交流输电成套产品。其中,南瑞继保开发的统一潮流控制器系列产品,已成功应用于220kV南京UPFC工程和500kV苏南UPFC工程,在提升电网利用效率、保证电网安全运行等方面发挥了重要作用。此次应用的分布式潮流控制器成套产品,在原有统一潮流控制器的基础上,针对特殊的应用场景实现了更为灵活的工程方案。

“潮流分布不均的问题在未来仍将在一定程度上制约电网的发展,为此,南瑞继保仍在持续不断地针对不同的应用场景,开发新一代潮流控制产品。在未来,我们的潮流控制器成套产品家族,将能够根据不同的使用需求,提供定制化解决方案。”田杰表示,南瑞继保今后也将持续不断地为推动电网高质量发展、带动上下游产业发展而作出积极贡献。 林艺哲

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