可控串補(bǔ)技術(shù)助力堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)
http://www.0374v.cn初夏的齊齊哈爾，東北電網(wǎng)500千伏馮屯變電站周圍一片碧綠，9米的巨大串補(bǔ)平臺(tái)格外顯眼。很少有人知道，這套可控串補(bǔ)裝置創(chuàng)造了4個(gè)：可控串補(bǔ)度、可控容量大、額定提升系數(shù)大、閥額定電壓。它標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)的可控串補(bǔ)技術(shù)后來(lái)居上，達(dá)到水平。
五年艱辛打造國(guó)際
可控串補(bǔ)技術(shù)，是靈活交流輸電技術(shù)中較為成熟的技術(shù)之一，在智能電網(wǎng)中有廣泛用途。過(guò)去，可控串補(bǔ)技術(shù)只為瑞典、德國(guó)、美國(guó)三國(guó)掌握。國(guó)外各大公司均對(duì)核心技術(shù)嚴(yán)加保密。同時(shí)，這些公司也把工程報(bào)價(jià)定為成本的十幾倍。
不掌握核心技術(shù)，將永遠(yuǎn)受制于人。為了擺脫這種困境，從上世紀(jì)90年代開始，中國(guó)電力科學(xué)研究院組織了由中國(guó)科學(xué)院院士周孝信等3名院士領(lǐng)銜，數(shù)十名技術(shù)人員參與的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)和設(shè)計(jì)可控串補(bǔ)技術(shù)及裝置。
從空白起步，艱辛可想而知。項(xiàng)目組成員通常每天都要工作到晚上10點(diǎn)。“日以繼夜”成了工作常態(tài)。2002年，可控串補(bǔ)的核心技術(shù)——可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)的研制正式啟動(dòng)。
可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥一般位于電位，對(duì)地絕緣電壓等級(jí)均在220千伏或500千伏，因此與傳統(tǒng)控制對(duì)象相比，必須解決電子觸發(fā)系統(tǒng)的能源問(wèn)題、抗干擾設(shè)計(jì)問(wèn)題、與地面設(shè)備間的通信問(wèn)題、觸發(fā)與實(shí)時(shí)檢測(cè)的控制策略等一系列技術(shù)難題。因此，這套系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案就前前后后改了十幾次。每個(gè)設(shè)計(jì)方案中的關(guān)鍵點(diǎn)，也都經(jīng)歷了反復(fù)細(xì)致的設(shè)計(jì)、制作、實(shí)驗(yàn)。
“可控串補(bǔ)從理論到工程實(shí)施，前后歷時(shí)5年。”這種“可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)”的發(fā)明人、中國(guó)電科院中電普瑞公司標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)部經(jīng)理任孟干說(shuō)。他回憶稱，當(dāng)時(shí)光是為了解決電位提取能量的問(wèn)題，科研人員就進(jìn)行了幾十種嘗試。后采用的電壓電流混合取能技術(shù)，可以在60安～80千安的電流范圍、80伏特～6500伏特的電壓范圍內(nèi)可靠工作，實(shí)現(xiàn)電壓取能和電流取能的無(wú)縫切換，至今仍屬國(guó)際。
5年的艱辛工作，換來(lái)了巨大的成功。由中國(guó)電科院研制的“可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)”，有著電壓電流混合取能技術(shù)、自糾錯(cuò)的邏輯回路、后備觸發(fā)功能等國(guó)際的創(chuàng)新點(diǎn)，使這套系統(tǒng)較之國(guó)外同類產(chǎn)品，拓展了可控串補(bǔ)裝置的有效工作范圍，取能方式更靈活可靠，抗干擾措施更全面，具有獨(dú)特的自糾錯(cuò)功能，有效提了工作的安全性和可靠性，保證了可控串補(bǔ)系統(tǒng)在輸電線路中的安全可靠運(yùn)行和輸電能力大限度的提。
中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)對(duì)其鑒定后認(rèn)為，這套系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際水平。2009年2月，該項(xiàng)目獲得國(guó)家專利授權(quán)。
助力堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)
以國(guó)產(chǎn)可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)為核心的科技自主創(chuàng)新產(chǎn)品可控串補(bǔ)技術(shù)，把我國(guó)的電力電子行業(yè)引領(lǐng)到國(guó)際先進(jìn)水平。而國(guó)產(chǎn)化可控串補(bǔ)裝置，不僅使得國(guó)外廠商的報(bào)價(jià)下降近一半，也有力地占有了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。
2004年，我國(guó)首套國(guó)產(chǎn)化可控串補(bǔ)工程、個(gè)固定及可控混合型串補(bǔ)工程——甘肅碧成220千伏可控串補(bǔ)裝置順利投運(yùn)，我國(guó)成為上第4個(gè)掌握此項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家。
3年后，被中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)稱為當(dāng)時(shí)“上可控串補(bǔ)度、串補(bǔ)容量大、額定提升系數(shù)大、閥額定電壓、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度大”的國(guó)產(chǎn)化壓可控串補(bǔ)工程——伊（敏電廠）馮（屯）500千伏可控串補(bǔ)裝置成功投運(yùn)。
這兩項(xiàng)工程在建設(shè)之初，就為國(guó)家節(jié)省基建投資約4億元，減少輸電走廊面積約2100多公頃，后者少砍伐大興安嶺原始森林約750公頃，有效保護(hù)了寶貴的生態(tài)資源，其環(huán)保效益難以估量。
目前，已投運(yùn)的國(guó)產(chǎn)可控串補(bǔ)裝置保持良好的運(yùn)行狀況，其穩(wěn)定性過(guò)了國(guó)外公司在我國(guó)投運(yùn)的同類設(shè)備。據(jù)測(cè)算，碧成220千伏可控串補(bǔ)裝置投運(yùn)后，當(dāng)年新增產(chǎn)值1.2億元，500千伏伊馮可控串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置投運(yùn)后，僅2007年就因提輸電能力而新增產(chǎn)值4.4億元。至今，這兩套可控串補(bǔ)裝置已累計(jì)新增效益近30億元。
突出的業(yè)績(jī)帶來(lái)了數(shù)不勝數(shù)的各類獎(jiǎng)項(xiàng)。2006年，該技術(shù)榮獲國(guó)家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)頒發(fā)的中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；2007年，獲得中央企業(yè)青年創(chuàng)新獎(jiǎng)金獎(jiǎng)；2008年，獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。在今年2月舉行的第十一屆中國(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式上，榮獲專利金獎(jiǎng)。
如今，適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大電網(wǎng)互聯(lián)、特壓建設(shè)、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、可再生能源和新能源接入等，對(duì)能源輸送、電網(wǎng)穩(wěn)定性提出了新的要求。以國(guó)產(chǎn)可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)為核心的可控串補(bǔ)技術(shù)，將憑借其卓越性能，為支撐堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)和我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提供新的動(dòng)力。
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