我國特高壓電抗器技術邁進世界領先水平

    我國特高壓電抗器技術邁進世界領先水平

    日前，本報記者從電抗器廠家獲悉，該公司科技人員正在積極有序地開展世界首套1100千伏可控并聯電抗器的校對、調試等后期工作，為該設備未來實現工程應用做好準備。

    此前不久，由電抗器廠家研制的世界首套1100千伏可控并聯電抗器通過了中國電機工程學會組織的新產品技術鑒定，這標志著我國已完全掌握了特高壓可控并聯電抗器研制核心技術，成為國際上唯一推出特高壓可控并聯電抗器產品的國家。

    1100千伏可控并聯電抗器是一種新型的靈活交流輸電系統（FACTS）技術，可根據系統運行方式變化靈活調節自身輸出容量，解決特高壓輸電系統中無功補償和限制過電壓對固定高抗不同需求之間的矛盾，對保證特高壓交流電網安全、高效、經濟運行和推動構建全球能源互聯網起到了重要的技術支撐作用。

   技術世界領先
   記者了解到，在特高壓交流電網形成初期，依靠在變壓器低壓側加裝無功補償設備，可基本解決無功問題。隨著特高壓電網的加速建設，特高壓電網在提高電網輸電能力和可靠性的同時，無功補償和電壓控制問題日益突出。

    一方面，輸電線路容性充電功率顯著增加，需要吸收大量無功功率，且需跟蹤系統運行狀態隨時調整無功補償容量；另一方面，區域電網間功率交換增加，個別地區水火互濟、互為備用，使得區域聯絡線功率波動頻繁且波動幅度較大，需要采用有效的無功補償及電壓調節技術。

    1100千伏可控并聯電抗器在國際上是首次研制，無任何成熟經驗可供借鑒，涉及系統特性及設備研制方面一系列技術難題。電抗器廠家依托1000千伏可控電抗器關鍵技術研究、1000千伏可控電抗器研制及工程示范等國網公司重大科技項目，借鑒500千伏忻州分級式可控高抗、750千伏敦煌變分級式可控高抗的工程成功經驗，著手開展特高壓可控高抗的系統應用關鍵技術、裝置關鍵技術研究工作。

    據電抗器廠家項目負責人介紹，通過科研攻關，提出了新型高壓繞組和柱間連線結構，研究了適用于特高壓電網的穩態和機電暫態控制策略，設計了多重化保護配置方案，突破了磁路控制難和發熱、損耗過大等技術瓶頸，有效解決了特高壓交流電網的無功補償難題。

    在產品的性能上，裝置的整體控制采用晶閘管投切外加電抗器的方式，利用改變接入可控并聯電抗器低壓側的阻抗來調節容量輸出；依據系統無功電壓控制需求的不同，分級式可控并聯電抗器可以通過分級調節自身容量，滿足系統無功補償和無功電壓控制的需求，當系統發生故障導致輸電線路跳閘的暫態過程中，分級式可控并聯電抗器可以快速調至最大容量輸出，達到限制工頻過電壓、抑制潛供電流的目的，響應速度很快。

    經過鑒定，特高壓分級式可控并聯電抗器成套裝置與國內外同類技術對比，具有兩大優勢：第一，在額定容量、額定電壓等主要參數上均為世界之最，在可控并聯電抗器本體、晶閘管閥控系統、控制保護系統等方面均處于世界領先水平；第二，采用分級式結構，通過并聯電抗器的旁路斷路器結構，確保晶閘管閥具備導通條件，旁路斷路器承擔長期工作電流，晶閘管閥僅短時工作，無需水冷設備，并且電抗器諧波電流很小，無需安裝濾波器，減少投資及運行成本。

   推動產業化發展

    目前，1100千伏可控并聯電抗器主要設備已通過了試驗驗證，各項技術指標均達到預期目標。特高壓分級式可控并聯電抗器關鍵技術研究及設備研制項目，為可控并聯電抗器在特高壓輸電系統中的示范應用奠定了堅實的基礎，推動了可控并聯電抗器技術產業化發展的進程。與此同時，1100千伏可控并聯電抗器的研制成功，帶動和引導了變壓器制造、大容量晶閘管閥制造、電抗器制造等相關產業的快速發展，對于提升傳統產業技術水平，帶動國內相關科研、設計、制造、建設等企業的技術創新具有重要意義。

    另據了解，特高壓電網對可控并聯電抗器的需求主要包括長距離重載線路、水電外送輸電通道、受端電網電力受入線、風電集中外送通道等。目前，“四交四直”特高壓工程已被納入國家大氣污染防治行動計劃，淮南-南京-上海、錫盟-山東、蒙西-天津南、榆橫-濰坊“四交”工程已全面開工。根據國網公司在2020年建成“五縱五橫”特高壓目標網架，可控并聯電抗器的需求點達十多個，市場需求可觀。

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