高压直流输电技术研究.ppt

高压直流输电核心装备研制 及工程化技术研究 汤广福 中国电力科学研究院 * 中国电工装备创新与发展论坛中国电工装备创新与发展论坛 2 高压直流输电技术发展现状 总结与展望 柔性直流输电技术 高压直流输电装备试验平台 高压直流 输电技术 汇报提纲 特高压直流换流阀技术 电力行业的重大需求与挑战 3 电力科技的进步与创新能否 对未来坚强智能电网的发展提供 足够的支撑和保障，是一个非常 现实的挑战。 n 推动大范围的电力资源优化配置 n 促进可再生能源的高效开发利用 n 增强网架结构，推动各级电网协调发展 n 提高电力传输的安全可靠性 n 加大我国电工装备制造业结构调整力度 n 加快我国电网向坚强智能化转变 n 提升我国在世界电力领域的技术引领作用 我国电力行业面临的重大任务与挑战我国电力行业面临的重大任务与挑战 4 n 我国能源资源与用电需 求呈逆向分布 n我国大型能源基地与能源消 费地之间的输送距离将达到 2500公里以上，2015年和 2020年特高压及跨区、跨国 电网输送容量将分别达到 1.9亿千瓦和4.1亿千瓦。 n 需要在全国范围内进行 能源优化配置 n 随着能源输送距离和规模 越来越大，为满足大煤电、 大水电、大核电、大型可再 生能源基地的集约化开发和 利用，必须通过远距离大规 模输电在全国范围内优化配 置电力资源。 1 1、推动大范围资源优化配置、推动大范围资源优化配置 我国能源资源与用电区域分布图 5 n 我国一次能源分布不均衡 n我国能源资源与用电需求在地理分布上的极不均衡，决定了我国必 须走远距离、大规模输电和全国范围优化电力资源配置的道路。 n 高压(柔性)直流输电技术的作用 n高压/特高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、损耗低、占地 省的特点，特别对于远距离大容量的电量输送，具有非常显著的技 术优势； n柔性直流输电对于内陆/海上大型风电场并网、偏远地区中小型负荷 供电等特殊场合具有显著的技术优势，是大规模可再生能源发电接 入和传输的重要手段。 n 高压直流输电系统是构成坚强电网骨干网架和进行电 力大规模远距离传输的重要方式。 1 1、推动大范围资源优化配置、推动大范围资源优化配置 6 东北电网 西藏电网 西北电网 南方电网 500 kV 1200 MW 1989 葛洲坝至上海 500 kV 3000 MW 2004 三峡至广东 华东电网 120 kV 360 MW 2005 灵宝 BTB 华北电网 华中电网 500 kV 3000 MW 2003 三峡至常州 500 kV 3000 MW 2006 三峡至上海 500 kV, 1800 MW, 2001 天生桥至广东 500 kV, 23000 MW 2007 贵阳至广东 Long distance BTB 150 kV 2*750 MW 2008 高龄 BTB 167 kV 750 MW 2009 灵宝 II BTB 我国正在运行的高压直流输电工程 1 1、推动大范围资源优化配置、推动大范围资源优化配置 7 500 kV 3000 MW 2009 呼伦贝尔至辽 宁 125 kV 750 MW 2009 黑河 BTB 800 kV 6400 MW 2010 向家坝至上海 500 kV 3000 MW 2009 德阳至宝鸡 Long distance BTB 800 kV 5000 MW 2009 云南至广东 660kV 4000 MW 宁东至山东 500 kV 3000 MW 荆门至上海 我国正在建设的高压直流输电工程 1 1、推动大范围资源优化配置、推动大范围资源优化配置 东北电网 西藏电网 西北电网 南方电网 华东电网 华北电网 华中电网 8 到2020年，我国预计将建设的直流输电工程达50项左 右，其中包括30多个特高压工程，总投资达数千亿。 1 1、推动大范围资源优化配置、推动大范围资源优化配置 9 1.7 风能等清洁能源迅猛发展 2 2、促进可再生能源的高效开发利用、促进可再生能源的高效开发利用 n风电规模迅猛发展 n 2008年，我国新增风 电装机容量630万千瓦 ，占全球新增装机容量 的22%，预计到2020年 ，我国风电装机容量将 达到1亿kW1.5亿kW ； n 大规模可再生能源集 约式开发 n 未来我国陆地风能、 太阳能将以大规模集约 化开发为主，规划在西 部、北部等偏远地区建 设千万千瓦级风电场， 在沿海建设百兆瓦级海 上风电场。 我国风电场规划工程分布图 10 1.7 风能等清洁能源迅猛发展 2 2、促进可再生能源的高效开发利用、促进可再生能源的高效开发利用 n 可再生能源大规模开发的技术挑战 n 可再生能源的大范围、规模性开发，将对电网的控制和运行将带来较大 的不利影响； n 使用智能化的并网和控制技术，是缓解可再生能源发电对电网安全运行 影响的有效手段。 n 柔性直流输电技术的作用 n 柔性直流输电技术是目前国际上公认的最具技术优势的风场接入方式， 其适用于任何形式的风场并网。尤其是对于百兆瓦和千兆瓦级的偏远陆地 及海上风电场来说，使用智能化的柔性直流输电装备进行风场并网，可以 满足风场运行时的故障穿越及稳态和暂态性能的要求，具有显著的技术竞 争力。 n 柔性直流输电技术的开发和应用，将为智能电网接纳大规模间歇式电源 ，提供经济、高效、环保、可靠的技术手段，具有显著的社会经济效益。 11 2 2、促进可再生能源的高效开发利用、促进可再生能源的高效开发利用 n 随着可再生能源发电项目的不断增多，我国柔性直流输电工程预 计将以每年12条的数量持续增长，平均每年新增输电容量可达 200WM以上。 2015年国内柔性直流输电工程初步规划 12 3 3、增强网架结构，推动各级电网协调发展、增强网架结构，推动各级电网协调发展 n高压/特高压直流输电装备 n高压/特高压直流输电系统是进行大规模、远距离、跨区域电力传输的重要 方式，是大型电网互联的重要手段； n高压/特高压直流输电装备是形成坚强电网的核心设备，是进行各大区域电 网互联的纽带，也是增强我国电网骨干网架建设的必要基础； n柔性直流输电装备 n柔性直流输电系统在弱电网接入、偏远地区供电、异步电网互联等方面具 有显著的技术优势； n柔性直流输电系统是构建智能电网的重要装备，可大幅度提高电网在动态 无功支撑、电力潮流控制、故障电流限制、故障后黑启动等方面的水平， 是推动电网结构升级和节能降损，加快电网向绿色环保和智能化转变的技 术基础； n在全面加强电网网架建设的基础上，通过先进技术的高度融合，全面提 高大电网运行控制的智能化水平，实现我国各级电网的协调、跨越式发展 。 12 13 4 4、提高电力传输的安全可靠性、提高电力传输的安全可靠性 n高压(柔性)直流输电等大功率电力电子装置在电力系统中 正得到越来越广泛的应用，可在提高大型互联电网的运行可靠 性、经济性、环保性等方面发挥重要的作用； n为提高电力传输的可靠性，进一步发挥电力电子装置要在 大型互联电网中的重要作用，首先要解决如何提高其自身可靠 性的关键技术问题； n高压(柔性)直流输电装置试验方法的研究和相关试验平台 的创建，是提高直流输电装备运行可靠性的根本保证，也是实 现电网安全可靠运行的重要前提和基础。 13 14 5 5、加大我国电工装备制造业结构调整力、加大我国电工装备制造业结构调整力 度度 n电工装备制造业发展面临的问题 n目前我国的发电和输变电设备产品的产量已经位居世界先进水平， 已经成为电工装备制造大国，但是还面临着电工装备行业整体创新 能力不强、产品核心竞争力不足、自主创新能力较弱等问题，难以 有效支撑行业结构调整升级。 n高压直流输电技术研发带来的作用 n依托高压(柔性)直流输电系统核心装备，开展自主知识产权的技术 开发和设备研制，对促进我国电工装备产业结构调整、提高自主创 新能力，加快制造业在产品质量、技术含量和现代化程度上的提升 ，都具有十分重要的作用。 14 15 6 6、加快我国电网向坚强智能化转变、加快我国电网向坚强智能化转变 n坚强智能电网是以坚强网架为基础，以智能控制和智能化装置 为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度 六大环节，覆盖所有电压等级的现代化电力网络。 n高压/特高压直流输电系统是形成坚强电网骨干网架的核心装 备，柔性直流输电系统是构建智能电网的重要装备。 n高压直流输电相关装备的研发和工程化应用，是推动电网向坚 强化、智能化转变的重要手段。 16 7 7、提升我国在世界电力领域的技术引领作用、提升我国在世界电力领域的技术引领作用 n我国电力技术的发展机遇 n在特高压交/直流输电工程技术领域，我国已经走在世界的前列； n在世界坚强智能电网技术的蓬勃发展中，我国需要把握机遇，在智能电网的实施中 继续发挥引领作用，提升我国电网的整体技术实力。 n实现从技术跟踪到技术引领的转变 n高压/特高压直流输电技术，我国在部分工程技术方面已处于世界领先地位，需要 继续开展自主研究，实现全面的技术引领； n柔性直流输电技术作为最先进的电力系统电力电子应用技术，我国与世界目前的发 展基本同步，通过积极、快速的推进，在部分领域实现技术引领； n在立足建设坚强智能电网的总体需求上，通过关键技术攻关与创新，形成一批具有 自主知识产权的、达到国际领先或先进水平的科技成果，使我国电网在整体上达到 国际领先水平，引领国际电网技术发展方向，极大地提升我国电力行业的国际竞争 能力与影响力。从而逐步实现在国际电力领域的技术跟踪到技术引领的转变 17 高压直流输电技术发展现状 总结与展望 柔性直流输电技术 高压直流输电装备试验平台 高压直流 输电技术 汇报提纲 电力行业的重大需求与挑战 特高压直流换流阀技术 18 1 1、技术简介、技术简介 高压直流输电技术通常包括常规高压/特高压直流输电技术、 柔性直流输电技术和其它新型直流输电技术等。 常规直流和柔性直流输电系统结 构示意图高压直流输电技术发展历程 19 2 2、技术需求与技术供给的差距、技术需求与技术供给的差距 n主要的技术差距 n现有高压/特高压直流工程都是采取与国外厂家合作的方式，其换 流阀和直流场等设备核心技术均为国外垄断，国内基本上只能开 展部分组装工作，国产化率始终无法大幅提升； n柔性直流输电技术和高压直流换流阀试验技术，则一直为国外厂 家垄断和封锁，不进行任何技术转让; n需要实现的目标 n目前我国需要突破特高压直流输电、柔性直流输电成套装置和高 压直流换流阀试验等核心技术和装备，以全面实现高压直流输电 装备的国产化。 19 20 3 3、高压直流输电产业市场规模、高压直流输电产业市场规模 20 目前世界范围内已经规划的特 高压直流输电工程约有50个，总 容量达320GW以上，市场规模超过 数千亿元。 到2015年，世界范围内柔性 直流输电工程的市场规模预计在 1000亿元以上。随着新能源的快 速发展和环境保护要求的提高， 我国对柔性直流输电技术也呈现 出强劲的市场需求。 世界高压直流输电工程规划 2020年欧洲（柔性）直流联网工程规划 21 n未来二十年中，国家电网公司规划建设的直流输电工程多 达40条以上，其中特高压直流输电工程超过15条。 n预计的市场规模 n目前，我国每条特高压直流输电工程的建设总投资在150亿元以上。 其中特高直流换流阀和换流变的价格均在15至20亿，平波电抗器的 价格在10亿左右，控制保护系统价格在4亿以上，交流场和直流场成 套设备总造价也接近20亿元。 n每条特高压直流输电换流站的设备投资（不包括线路和杆塔）大约 在80亿左右。 n在未来20年中，直流输电设备将达到2000亿元左右的市场规模。 4 4、国内高压直流输电产业市场估算、国内高压直流输电产业市场估算 22 n中国电力科学研究院概况 n中国电科院是国家电网公司直属科研单位，是中国电力行业多学科、综合 性的科研机构，研究范围涵盖电力科学及其相关领域的各个方面。 n中国电科院产业发展现状 n中国电科院在大功率电力电子、电网和变电站自动化、电力系统控制、高 压电气设备、新能源发电、信息与通讯等高新技术产业领域，均拥有众多 自主知识产权的重大科技成果，并已经培育出一定的产业规模。 n中国电科院产业发展目标 n中国电科院正积极构建科学发展格局，完善科研工作、产业发展和人才培 养三大体系，不断保持科技领先地位，大力促进产业发展，最终建设成为 中国电力行业的权威科研机构和具有竞争力的高科技企业。 5 5、中国电力科学研究院产业发展概况、中国电力科学研究院产业发展概况 23 n特高压直流换流阀装备 n中国电科院以特高压直流换流阀研制工作和试验能力建设为切入点，以系 统分析、基本理论研究为依托，历经十年自主创新，六年集中攻关，完成 了800kV/4750A换流阀模块及阀塔的样机研制，标志着中国电科院在特 高压换流阀领域已经走在了世界前列，成为世界上掌握特高压直流换流阀 核心技术的三家企业之一。 6 6、高压直流输电产业发展、高压直流输电产业发展 n其它高压直流输电核心装备 n目前，中国电力科学研究院正逐步 开展高压直流输电系统的控制保护 技术和直流断路器、光电型电流互 感器、直流分压器和穿墙套管等关 键设备的核心技术。 光电型电流互感器基本原理 24 n自2007年中国电力科学研究院正式进入直流输电技术领域以来，已承 担了多项重大工程。 n具有自主知识产权的特高压直流输电换流阀和柔性直流输电装备均取 得了阶段性成果，初步完成了产业布局，并将继续开展高压直流输电产 业链建设。 中俄联网黑河背靠背换流站工程换流阀设备 中俄能源合作项目 公司承担的第一个直流输电工程换流阀业务 2008年6月完成设备研制 西北华中联网灵宝背靠背扩建换流站工程换 流阀设备 世界上首次采用基于6英寸4500A晶闸管换流阀技术 设备国产化率百分百 2009年12月14日投入商业运行 宁东-山东660kV直流输电示范工程换流阀设 备 世界首条660kV电压等级的直流输电工程 国家级重点示范工程 单阀设计水平、串联晶闸管级数创世界之最 执行时间：2009年2月-2011年4月 三沪II回500kV直流输电工程换流阀设备 世界首次采用500千伏双回路直流输电线路 三峡输变电工程最后一个重大直流输电项目 执行时间：2009年4月-2011年5月 上海南汇柔性直流输电示范工程 国内第一条柔性直流输电科技示范工程 国内首个基于柔性直流输电风电场并网工程 执行时间：2009年1月-2010年12月 基于可关断器件的移动式直流融冰装置 满足一百公里线路500kV、220kV交流传输线路的融冰要求 国际上首套基于可关断器件的移动式直流融冰装置 国际上首个可兼做直流输电应用的融冰装置 执行时间：2008年5月-12月 7 7、高压直流输电相关产业工程业绩、高压直流输电相关产业工程业绩 25 高压直流输电技术发展现状 总结与展望 柔性直流输电技术 高压直流输电装备试验平台 高压直流 输电技术 汇报提纲 特高压直流换流阀技术 电力行业的重大需求与挑战 26 n特高压直流输电的需求 n为满足大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约 化开发和利用，需通过远距离大规模输电在全国范围内优化配 置电力资源。 n国内外大量研究表明：当输电距离较长、输送容量较大时，从 经济和环境等角度考虑，采用特高压直流进行电力送出的输电 方案具有显著的优势。 n特高压直流输电的作用 n采用高压直流输电可避免交流联网可能出现的低频振荡等问题 ，同时易于快速控制，对增强系统稳定性有显著作用。高压/特 高压直流输电是形成坚强电网骨干网架的核心设备。 1 1、目的和意义、目的和意义 27 n自主特高压换流阀开发的重大意义 n换流阀是高压直流输电系统的核心，也是国家重大电力装备； n在国际范围内，ABB、SIMENSE和AREVA三家跨国公司垄断着换流 阀的设计制造技术； n我国企业成套引进国外装置和技术建设国内工程，但均未能掌 握核心技术，没有形成自主知识产权产品； n研发出具有自主知识产权的直流输电换流阀，可以使我国在该 项重大电力装备的研发制造技术得到长足发展，为完全摆脱国 外公司在高压直流输电系统中的制约，起到了良好的示范作用 ，并具有重大的经济价值。 1 1、目的和意义、目的和意义 28 n在高压直流换流阀国产化进程中，采取了国际合作与独立 自主研发同步推进的方式； n通过与法国阿海珐公司建立战略合作关系，开展了黑河、 灵宝、宁东-山东、葛沪二回等高压直流工程项目； n同时积极开发出了具有完全自主知识产权的国产化特高压 换流阀。 2 2、高压直流换流阀研发方式、高压直流换流阀研发方式 29 n冲击电压下电压分布特性及其 保护措施研究 n非周期触发瞬时电流电压转移 特性 n晶闸管关断暂态动态均压特性 n晶闸管开通瞬时电流振荡特性 及其抑制措施研究 n换流阀运行强度分析 n换流阀模块中相关部件相互作 用分析研究 n晶闸管电热模型研究与应用。 3 3、自主研发换流阀关键技术研究、自主研发换流阀关键技术研究 换流阀电压分布计算的宽频 等效电路模型 换流阀电气特性研究 30 换流阀多物理场数值分析 u完成了换流阀多物理场的 n换流阀阀塔级数值分析 n换流阀模块级数值分析 n换流阀组件和晶闸管层级数值分析 n换流阀部件级数值分析。 换流阀成套电气设计技术 u完成了换流阀的电压设计、电流设计、内冷却容量计算、损耗 计算、换流阀绝缘配合设计和换流阀均压电路设计等。 3 3、自主研发换流阀关键技术研究、自主研发换流阀关键技术研究 31 换流阀成套结构设计 u完成了母线选型设计，走线方法设计，悬吊机构设计，阀塔结构 设计及布置，阀模块结构设计及布置，阀组件结构设计及布置，晶 闸管层结构设计及布置，屏蔽层设计及布置，水路设计及布置，光 纤回路设计，防火设计和检漏设计等。 直流换流阀模块效果图 3 3、自主研发换流阀关键技术研究、自主研发换流阀关键技术研究 32 换流阀智能化触发监控技术 u完成了晶闸管智能化双重取能功能设计，晶闸管多重保护功能 设计，晶闸管智能化保护单元的研发等； u换流阀智能化触发监测技术是实现高压直流换流阀智能化控制 的核心。 3 3、自主研发换流阀关键技术研究、自主研发换流阀关键技术研究 换流阀触发控制板 换流阀触发波形 33 直流输电换流阀关键零部件研制 u完成了换流阀的关键零部件研制，包括新型密闭式全水冷饱和电 抗器、一体化水冷阻尼电阻、新型屏蔽层等； u这些部件的设计技术和生产供货一直为国外的跨国公司所控制， 是换流阀国产化率始终无法提升的重大阻碍之一。 3 3、自主研发换流阀关键技术研究、自主研发换流阀关键技术研究 密闭式全水冷饱和电抗器 一体化水冷电阻 34 换流阀集成技术 u完成了包括换流阀的组装、测试、现场安装、现场测试与调试等 内容的研究，并进行了实际应用。 直流换流阀TCA压装直流换流阀集成制造 3 3、自主研发换流阀关键技术研究、自主研发换流阀关键技术研究 35 n中国电科院已完成了800kV/4750A特高压直流输电换流阀 技术的自主研发和样机研制，取得了显著成果 4 4、800kV/4750A800kV/4750A特高压换流阀特高压换流阀 n第一代特高压直流输电换流阀 已研制成功，换流阀模块已通过各 项型式试验； n自主研发的换流阀技术指标全 面超越国际同类设备水平，最大输 送容量可达80009000MW，超过了 所有目前在建和规划中特高压直流 工程的输送能力； n特高压换流阀的自主研制成功 ，将成为我国坚强电网建设的里程 碑。 特高压换流阀效果图 36 高压直流输电技术发展现状 总结与展望 柔性直流输电技术 高压直流输电装备试验平台 高压直流 输电技术 汇报提纲 电力行业的重大需求与挑战 特高压直流换流阀技术 37 n柔性直流输电的技术特点 n柔性直流输电是以全控型电力电子器件、电压源换流器和新型调制 技术为突出标志的新一代直流输电技术，具有无需无功补偿和电网 支撑换相、占地面积和环境影响小等特点； n柔性直流输电系统适用于可再生能源发电并网、孤岛和城市供电等 方面，特别是在风力发电并网方面，柔性直流输电系统的综合优势 最为明显； n柔性直流输电技术在提高电力系统稳定性，增加系统动态无功支撑 ，改善电能质量，解决非线性负荷、冲击性负荷和三相不平衡等产 生的问题，保障敏感设备供电等方面也都具有较强的技术优势； n柔性直流输电技术开发的作用和意义 n柔性直流输电是构建智能化电网的重要装备，对于坚强智能电网的 建设和电网的经济、安全、可靠运行，有着显著的促进作用。 1 1、目的和意义、目的和意义 38 多端直 流互联 风电场 并网 海上钻井 平台/孤岛 供电 电网互联 /电力交 易 太阳能发 电并网 特大城 市供电 2 2、柔性直流输电典型应用领域、柔性直流输电典型应用领域 39 n柔性直流输电技术是当今世界上电力电子应用技术的制高点； n目前国际上还只有ABB一家公司有商业运行的柔性直流输电工程 ； 3 3、国内外发展现状、国内外发展现状 n我国在柔性直流输电技术研 究方面的起步相对较晚，与国 际先进水平相比具有一定的差 距； n但由于柔性直流输电本身具 有的巨大优势，国内多个科研 机构和高校都积极开展了柔性 直流输电的相关研究工作，取 得了显著的成果。 40 2007年12月 中国电力科学研究院 牵头，上海电力公司 和浙江大学等单位共 同参与第一阶段研究 ： 柔性直流输电前期 技术研究 柔性直流输电基础 理论研究 2008年8月 国家电网公司重大科 技专项启动第二阶段 研究： 柔性直流输电关键 技术及示范工程前期 研究 l 关键设备参数设计 l 主要设备国产化 l 示范工程系统集成 l 预计到2010年底， 20MW/30kV上海南汇 风电场柔性直流输电示 范工程将挂网运行 l 同时，启动了舟山 海岛供电、大连城市供 电柔性直流输电前期科 技技术研究。 2009-2010 2006年5月 国家电网公司启动 柔性直流输电系统关 键技术研究框架 4 4、国内柔性直流输电自主化研发进、国内柔性直流输电自主化研发进 程程 41 5 5、柔性直流输电关键技术研究、柔性直流输电关键技术研究 n系统开展了柔性直流输电技术前期研究、柔性直流输 电技术基础理论研究和柔性直流输电关键技术研究； n搭建了国内首个基于MMC的柔性直流输电实验样机，成功完成 了多项实验内容； n依托上海示范工程，在国内首次完成了对柔性直流输电关键 技术的系统化、工程化研究，取得了重要的成果； n各项关键技术的研究成果已经在示范工程建设中逐步取得了 应用，实现了自主知识产权的柔性直流输电核心装备开发， 也为促进我国电力电子技术的发展起到了显著的作用； n中国电科院已成为世界上具备柔性直流输电成套装置研制的 三家单位之一，也是国内首家开展此类工程研究和实施的单 位。 42 阀基控制器机柜 换流阀机柜 5 5、柔性直流输电关键技术研究、柔性直流输电关键技术研究 柔性直流输电系统低压样机原理及实物图 43 我国首条自主知识产权的上海南汇风电场柔性直流示范工程建设 正在开展，预计将于2010年底投运。工程的投运将打破ABB在柔性直流 输电工程上的独家垄断地位。 6 6、柔性直流输电示范工程建设、柔性直流输电示范工程建设 示范工程换流站效果图示范工程原理图 44 6 6、柔性直流输电示范工程建设、柔性直流输电示范工程建设 柔性直流输电换流阀阀子模块柔性直流输电换流阀模块 n通过自主知识产权的技术开发，中国电力科学研究院已掌握了柔性直 流输电的基础理论、设备研发、工程应用等多方面的关键技术； n目前已完成柔性直流输电换流阀等系列关键设备的工程样机研制和部 分试验，正在开展相应的工程设备制造和试验平台建设。 45 n上海南汇风电场30kV柔性直流输电接入示范工程预计将于 2010年底投运； n工程的建设和成功运行，将为大型风电场并网提供一个良好的 技术手段，可充分满足坚强智能电网接纳大规模间歇式电源的要求 ； n对于在大区以至全国范围内消纳大规模可再生能源，以及应对 逐步发展的海上风电场的集中送出问题，具有重要的示范和借鉴作 用； n工程的运行也标志着中国电科院成为世界上具有柔性直流输电 装备制造和集成能力的三家单位之一，将为提升我国电力装备制造 水平，起到积极的推动作用。 6 6、柔性直流输电示范工程建设、柔性直流输电示范工程建设 46 高压直流输电技术发展现状 总结与展望 柔性直流输电技术 高压直流输电装备试验平台 高压直流 输电技术 汇报提纲 电力行业的重大需求与挑战 特高压直流换流阀技术 47 1 1、目的和意义、目的和意义 n目的和作用 n大功率电力电子装备是提高大型互联电网安全可靠性，形成坚强 网架结构、构建智能电网的基础，而试验技术是保证大功率电力 电子装备可靠运行的关键性环节，也是实现坚强智能电网的重要 技术支撑。 n重要意义 n截至2008年底，世界上只有ABB和西门子两家公司具有直流换流阀 的全部成套型式试验能力，阿海珐公司具有部分成套型式试验能 力，其核心技术各公司均对外严格保密； n开展高压直流输电的试验方法研究和试验装置研制，对于打破国 外的技术垄断、提高设备运行可靠性、增强互联电网的安全性和 智能化水平等方面，都具有重要的意义。 4848 2 2、等效试验平台建设、等效试验平台建设 建立了国内第一个大功率电力电子装置的等效试验平台，采用 电压双注入、谐振注入、交直流电流注入、温度控制等电路来模拟 产生实际工况下装置所受到的各种应力，实现了试验的等效。 交、直流大电流 注入回路 电压双注入 回路 谐振注入 回路 阀温度控制 回路 冲击电压 注入回路 晶闸管阀等效试验平台原理图 4949 2 2、等效试验平台建设、等效试验平台建设 可关断器件IGBT和晶闸管在试验等效机理和试验方法方面有诸 多的类似，但由于可关断器件的自身特性（开关频率较高、对主电 路的杂散参数