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柔性低频输电技术,抢占世界技术制高点

作者:丹弗顿电气发表时间:2023/8/1

科技日报讯 (洪恒飞 徐梓沐 张蕾 记者江耘)7月9日,记者从国网浙江省电力有限公司(以下简称国网浙江电力)获悉,国内首个220千伏柔性低频输电工程在浙江杭州投运。该工程是我国当前电压等级最高、输送容量最大的柔性低频输电工程,将为杭州亚运会主场馆所在区域提供30万千瓦的灵活电能支撑,同时验证了以低频技术大容量输送电能的可行性,可为中远距离百万千瓦级海上风电基地的电力送出提供高效的解决方案。




目前,我国海上风电送出主要有50赫兹工频交流输电和直流输电两种方式。由于海底电缆有功功率传输受限,工频交流输电超过70公里时,电能输送效率有限;而直流输电需要在输电两侧配备大型海上换流平台,在离岸200公里内的海上风电送出场景下成本偏高。


为解决未来中远距离海岛和海上风电场大容量输电问题,近年来,国网浙江电力加强科技攻关,制定“分步走”方案,2022年在台州实现35千伏柔性低频输电技术示范验证,此次又实现220千伏柔性低频输电装备示范验证,填补了世界柔性低频输变电领域的成套设计、设备研制、试验安装、启动调试等技术空白。


“我们将传统电网50赫兹输送频率降至20赫兹,通过降低输电频率,可以减少输电阻力,从而提高输电容量、距离和效率。220千伏柔性低频输电工程除应用于城市内部电网互联外,在大规模海上风电送出、多岛屿互联等场景下,与现有的工频交流和直流输电相比,柔性低频输电技术在70至200公里海域内有着明显的经济优势。”国网浙江电力高级工程师裘鹏说,220千伏柔性低频输电工程能实现不同电网间的柔性互济,提升电网运行灵活性和弹性,增强电网保供能力,为杭州亚运会核心区域电力供应增强保障。


富阳、萧山两个区域分布着多个亚运会比赛场馆。“工程在富春江两岸建设两座高压大容量低频换流站,投运后相当于建立一根连接线,让两个地区富余的电能可以灵活互济,并具备毫秒级响应能力,能够大幅提升区域供电可靠性。”国网杭州供电公司运检部专职人员许挺介绍,30万千瓦的电能供应,相当于100台中型风力发电机组同时发电,可以满足10万户家庭同时使用2000瓦的大功率空调。


“我们将传统电网50赫兹的输送频率降至20赫兹,此举可以减少‘输电阻力’,从而提高输电容量、距离和效率。除应用于城市内部电网互联外,在大规模海上风电送出、多岛屿互联等场景下,与现有的工频交流和直流输电相比,柔性低频输电技术在70至200公里海域内也有明显的经济优势。”国网浙江电力高级工程师裘鹏介绍。


目前,我国海上风电送出主要有50赫兹工频交流输电和直流输电两种方式。其中,工频交流输电距离超过70公里时,电能输送效率有限;直流输电在离岸200公里内的海上风电送出场景下,成本偏高。据了解,我国海上风电建设已逐步向中远海推进。预计到2030年,全国海上风电开发规模将达9000万千瓦。


据了解,为解决未来中远距离海岛和海上风电场大容量输电问题,近年来,国网浙江电力于2022年在台州实现35千伏柔性低频输电技术示范验证,今年则在杭州实现220千伏高压大容量低频输电装备示范验证,填补了世界柔性低频输变电领域的成套设计、设备研制、试验安装、启动调试等技术空白,占领了世界技术制高点,全面掌握柔性低频输电自主核心技术。


“此工程的投运,填补了工频输电和直流输电的短板,在大规模海上风电汇集送出、城市电网互联及扩容、偏远海岛地区供电等方面有广阔的应用前景。”在工程投运现场,中国科学院院士陈维江说。





来源:科技日报,杭州日报

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