伴隨著新能源飛速發展,中國已經成為水電、風電、太陽能發電的第一大國,可再生能源占比持續增加。要想將這些波動性、間歇性極強的清潔電能并入電網,升級電力傳輸技術勢在必行。這就需要更加先進的電力傳輸裝備。
廣西柳北換流站是世界上首個特高壓多端柔性直流換流站,也是全球電壓等級最高、輸送容量最大的多端混合直流工程。
新一代柔性直流換流閥擁有更快的功率調節速度,可以實現對波動性的清潔能源電荷和功率的快速補償,將來勢洶洶桀驁不馴的電流化為繞指柔,讓清潔能源并網成為可能。同時它可以將電網故障排除的時間縮短到100毫秒以內。
柔性直流換流閥的核心之一是柔直模塊,一個柔直模塊的價格相當于一輛高級轎車,它可以在萬分之一秒中處理上萬點數據,實現輸送功率的精確控制,將電網的控制保護精度提高到微秒級。
世界首臺±800kV特高壓柔性直流換流閥:
昆柳龍直流示范工程±800千伏昆北換流站進行燈光測試:
特變電工承擔的±800kV/5000MW特高壓柔性直流換流閥試驗
特變電工承擔的烏東德柳北極1換流站設備研制與生產任務,設備總容量為3GW,涉及2個閥廳24個閥塔。
另一個核心部件是控制板卡,它是柔性直流換流閥的大腦,看似普通的板卡上有上萬個電子器件,每個電子器件都擁有獨立的傳輸線,能夠實現10億赫茲以上的極高頻率傳輸。這樣海量快速的數據處理能力,相當于在人類0.2秒的眨眼瞬間,整個閥控系統就已經上傳了8000次數據。
這項技術是目前全球電力巨頭都在搶占的能源應用技術制高點,世界范圍內能夠制造出的國家僅有三個。
新的柔性直流換流閥已經具備投入運營的條件。它將被用在一條全新的柔性直流輸電線路,“昆柳龍”直流工程,它可以將世界第七大水電站烏東德水電站每年發出的330億度電,跨越1452公里送往廣東廣西。
柔性直流輸電技術,可以實現更加快速靈活的電網調節,它被認為是應對未來可再生能源大規模并網的關鍵技術。