特高壓可控并聯(lián)電抗器工程應(yīng)用如何實現(xiàn)?

特高壓可控并聯(lián)電抗器是特高壓輸電技術(shù)的重要組成部分，也是特高壓工程長期可靠運行的重要保障之一。國內(nèi)超/特高壓可控并聯(lián)電抗器技術(shù)研究始于2005年。依托國家電網(wǎng)公司多個科技項目，500千伏、750千伏、1000千伏可控并聯(lián)電抗器先后誕生。

特高壓可控并聯(lián)電抗器的研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)來自4個方面。首先是系統(tǒng)成套設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)人員不但要解決容量快速調(diào)節(jié)、暫態(tài)控制方式等技術(shù)難題，還需掌握高阻抗變壓器、晶閘管閥組、旁路開關(guān)、輔助電抗器、取能電抗器等核心設(shè)備的設(shè)計及絕緣配合關(guān)鍵技術(shù)；其次是建立精確的仿真模型，以準確模擬裝置在各個工況下的全部工作過程，為精確設(shè)計主設(shè)備參數(shù)提供依據(jù)；再次需攻克特高壓輸電系統(tǒng)的電壓無功平衡控制難題，實現(xiàn)穩(wěn)定電壓、平衡無功等功能；最后是核心設(shè)備生產(chǎn)制造的關(guān)鍵技術(shù)及試驗方法。

我國研發(fā)人員采用了從低電壓等級到高電壓等級，從理論研究、工程樣機到實際工程循序漸進推進的攻關(guān)歷程。2006年、2012年，500千伏忻州可控并聯(lián)電抗器、750千伏敦煌可控并聯(lián)電抗器先后投運。這些可控并聯(lián)電抗器均為世界首套，投運以來，在抑制電壓波動、系統(tǒng)暫態(tài)時動態(tài)電壓支撐等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，有效保障了輸電通道的經(jīng)濟、可靠運行，并為后續(xù)特高壓可控并聯(lián)電抗器的工程應(yīng)用提供了有益借鑒。

1000千伏特高壓可控并聯(lián)電抗器的技術(shù)攻堅始于2007年。研發(fā)人員開展了1000千伏可控并聯(lián)電抗器技術(shù)方案制訂、關(guān)鍵技術(shù)研究、設(shè)備樣機研制等系列科研攻關(guān)，在理論基礎(chǔ)、仿真分析、設(shè)備研發(fā)及試驗、核心制造工藝、核心控制算法等多個方面深入研究，全面掌握了特高壓可控并聯(lián)電抗器的核心技術(shù)。

2019年3月，特高壓可控并聯(lián)電抗器的工程應(yīng)用正式提上日程。此時，南瑞集團中電普瑞電力工程有限公司（中電普瑞科技有限公司）已經(jīng)掌握特高壓可控并聯(lián)電抗器的核心技術(shù)，但能否在工程成功應(yīng)用仍是一項重大挑戰(zhàn)。

中電普瑞研發(fā)團隊在設(shè)備的研制過程中發(fā)揮工程經(jīng)驗和技術(shù)積累優(yōu)勢，針對張北—雄安交流特高壓工程的需求，對每一個關(guān)鍵設(shè)備的參數(shù)進行嚴密的計算及仿真驗證，并與中國電科院組成攻堅團隊，研究確定適合張北—雄安特高壓新能源送出系統(tǒng)的控制策略，使特高壓可控并聯(lián)電抗器更加智能；在設(shè)備試驗過程中，研制低壓等值樣機，通過動態(tài)模擬試驗、實時數(shù)字仿真系統(tǒng)（RTDS）試驗、型式試驗等多種手段驗證裝置的各項功能復合設(shè)計，大大提升了設(shè)備功能的可靠性；在設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試階段，通過系統(tǒng)性測試全面“體檢”特高壓可控并聯(lián)電抗器，僅交接試驗及系統(tǒng)試驗就達110余項，驗證各種工況下的設(shè)備整體性能，確保功能完備。8月29日，張北—雄安特高壓交流工程通過72小時試運行，正式投運，特高壓可控并聯(lián)電抗器順利實現(xiàn)工程應(yīng)用。我國又一次填補了特高壓關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域的國際空白。

特高壓可控并聯(lián)電抗器作為特高壓柔性交流輸電技術(shù)的重要組成部分，其快速靈活的調(diào)節(jié)方式可有效突破新能源發(fā)電送出瓶頸，提高特高壓交流系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加特高壓輸送容量。隨著我國特高壓輸電工程建設(shè)加快，將會有越來越多的特高壓工程應(yīng)用這一設(shè)備。

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