中國儲能網(wǎng)訊：國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司（南瑞集團(tuán)有限公司）南瑞繼保特高壓直流與柔性輸電高端裝備攻關(guān)團(tuán)隊秉持“科技報國、實業(yè)報國”理念，成功突破了特高壓直流輸電、柔性交流輸電等“卡脖子”技術(shù)，為我國電力領(lǐng)域科技創(chuàng)新作出積極貢獻(xiàn)。團(tuán)隊曾獲“首屆國家卓越工程師團(tuán)隊”稱號，獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎等國家級、省部級科技獎勵62項。
“你們研制的換流閥和閥控產(chǎn)品投運兩個多月，運行穩(wěn)定、運維便捷，感謝你們讓老站煥發(fā)新生！”今年2月，巴西伊泰普水電站±600千伏直流送出改造項目的巴方項目經(jīng)理發(fā)來信息，感謝國網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司（南瑞集團(tuán)有限公司）南瑞繼保特高壓直流與柔性輸電高端裝備攻關(guān)團(tuán)隊。這是該團(tuán)隊在電網(wǎng)核心裝備技術(shù)方面的又一次突破性實踐。
2024年12月，由國網(wǎng)電科院（南瑞集團(tuán)）南瑞繼保特高壓直流與柔性輸電高端裝備攻關(guān)團(tuán)隊承擔(dān)的巴西伊泰普直流送出改造項目Ⅰ期4號閥廳換流閥改造工程順利投運，一次性送電成功。我國高壓直流輸電技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備“走出去”取得了新突破。
伊泰普直流輸電工程是世界電力發(fā)展史上具有里程碑意義的標(biāo)志性工程，是20世紀(jì)80年代全球電壓等級最高、輸送容量最大、技術(shù)水平最高的直流輸電工程，首批機(jī)組于1984年投運。要對這個運行40多年的直流輸電工程進(jìn)行改造升級并非易事：水電站部分圖紙資料已丟失，軟硬件設(shè)計信息不全，換流閥系統(tǒng)設(shè)計面臨巨大挑戰(zhàn)。
“工程師就是要解決實際問題，創(chuàng)新永遠(yuǎn)在路上！”每當(dāng)遇到棘手難題，團(tuán)隊成員就會相互鼓勁。這一次，他們帶著4號閥廳換流閥閥塔改造任務(wù)前往巴西。
正常情況下，閥廳設(shè)計要先根據(jù)閥塔的實際需求進(jìn)行規(guī)劃。但是此次改造需要沿用舊閥廳，這意味著團(tuán)隊只能根據(jù)閥廳尺寸來設(shè)計閥塔。受限于空間條件，閥廳內(nèi)無法采用傳統(tǒng)的懸掛式閥組。改造還需滿足嚴(yán)格的性能要求。團(tuán)隊與業(yè)主方深入研討，反復(fù)驗證方案、開發(fā)測試，最終提出了“外支撐+內(nèi)懸吊”全新型立式閥塔設(shè)計方案，使閥塔尺寸較典型結(jié)構(gòu)壓縮30%，成功解決了伊泰普水電站閥塔改造中的閥廳尺寸受限問題。
隨著世界范圍內(nèi)新能源的大規(guī)模開發(fā)，新能源發(fā)電如何穩(wěn)定并網(wǎng)，成為世界各國面臨的難題。柔性直流輸電技術(shù)作為最新一代直流輸電技術(shù)，在大規(guī)?？稍偕茉唇尤?、電網(wǎng)柔性互聯(lián)等方面具有獨特優(yōu)勢。20年前，這一技術(shù)被國外壟斷，當(dāng)時被認(rèn)為是國內(nèi)企業(yè)無法攻克的技術(shù)。
“不管多難，我們一定要做出自己的柔性直流輸電裝備，而且還要超越國外的技術(shù)水平！”2006年3月，團(tuán)隊正式啟動柔性直流輸電技術(shù)研究。
柔性直流輸電采用全新的全控型電力電子器件和模塊化多電平拓?fù)?，這一技術(shù)當(dāng)時在國內(nèi)尚屬空白，國外技術(shù)又嚴(yán)密封鎖。要做柔性直流輸電，只能從零開始。從羅列無數(shù)個問題到逐一突破瓶頸，經(jīng)過5年攻堅，團(tuán)隊終于取得了成功：支撐建設(shè)的亞洲首個柔性直流輸電示范工程——上海南匯風(fēng)電場柔性直流輸電工程順利投運。團(tuán)隊攻克的柔性直流輸電技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，如今已經(jīng)支撐了多項柔性直流工程建成投運，包括浙江舟山五端柔性直流輸電工程、張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程等。
“風(fēng)光”無限好，電送千萬家。隨著新能源電源在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行面臨新的技術(shù)挑戰(zhàn)。
2020年1月，團(tuán)隊錨定攻關(guān)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)，以解決新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)帶來的動態(tài)電壓不穩(wěn)問題。構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)是對傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)特性進(jìn)行模擬，可為電網(wǎng)提供慣量支撐、電壓支撐。
經(jīng)過反復(fù)驗證，團(tuán)隊在國內(nèi)率先提出了基于儲能打造理想同步電源的構(gòu)網(wǎng)理念。這一以儲能元件為載體的“理想同步電源”經(jīng)過全面測試后，展現(xiàn)出了卓越性能：在電力系統(tǒng)運行全過程呈現(xiàn)同步電壓源特性，無延時自然響應(yīng)系統(tǒng)擾動，既可獨立構(gòu)建電力系統(tǒng)，也能自然融入現(xiàn)有電力系統(tǒng)并與其它設(shè)備協(xié)同工作。
2024年，團(tuán)隊研制的系列構(gòu)網(wǎng)型產(chǎn)品實現(xiàn)了多場景全面應(yīng)用：6月，世界首套66千伏構(gòu)網(wǎng)型靜止無功發(fā)生器（SVG）在四川成都投運，使德寶直流豐期送電能力提升100萬千瓦；8月，業(yè)內(nèi)首個大規(guī)模工礦場景新能源獨立電網(wǎng)工程——西藏阿里拉果錯“源網(wǎng)荷儲”新型能源系統(tǒng)項目順利投運，基于構(gòu)網(wǎng)型儲能的源網(wǎng)荷儲一體化“孤網(wǎng)綠電”方案得到驗證，打造了邊遠(yuǎn)地區(qū)礦用電源新樣板；10月，世界首套基于模塊化多電平換流器（MMC）靜止同步調(diào)相機(jī)在西藏拉薩110千伏當(dāng)雄變電站投運，為解決西藏電網(wǎng)可能出現(xiàn)的動態(tài)無功支撐不足、斷面輸送功率受限等問題提供了切實可行的方案；12月，全球首次百兆瓦級構(gòu)網(wǎng)型儲能離網(wǎng)人工短路試驗在國能寧東曙光儲能電站順利完成，為“沙戈荒”大基地新能源電力大規(guī)模外送提供了全新解決方案。
從直流輸電技術(shù)突破到構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)創(chuàng)新提速，國網(wǎng)電科院（南瑞集團(tuán)）的這支攻關(guān)團(tuán)隊持之以恒、百折不撓，一步一個腳印，不斷攀登電力技術(shù)高峰，彰顯了“大國重器”的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
