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6月18日晚，±500千伏葛洲壩至上海南橋直流輸電改造工程正式投運。工程采用全球首創(chuàng)并具備完全自主知識產權的可控換相換流閥(CLCC)技術，實現(xiàn)了直流輸電技術的又一次里程碑式跨越，充分彰顯了我國電力工業(yè)的原始創(chuàng)新能力。

1989年建成投運的葛南直流輸電工程是我國首條±500千伏超高壓直流輸電線路。作為外電入滬的重要通道，該線路在30余年間將葛洲壩的清潔水電源源不斷地送入上海電網(wǎng)，近15年來年均輸送電量約55億千瓦時，年最大輸送電量達82億千瓦時，為上海經濟騰飛提供了重要的能源保障。

葛南直流工程建設之初，我國電力工業(yè)尚處落后，站內各類設備均為進口。隨著年限增長，換流閥等設備嚴重老化且運行不穩(wěn)定。同時，由于華東地區(qū)多饋入直流落點密集，受端南橋站臨近換流站眾多，多直流連鎖換相失敗問題突出，原有技術及裝備已經無法滿足工程安全穩(wěn)定運行需求。為提升三峽清潔水電入滬的穩(wěn)定性與可靠性，保障華東地區(qū)電力供應，國家電網(wǎng)公司歷時半年，對南橋換流站核心設備進行了整體技術改造。

(資料圖片)

此次改造工程最大的亮點是首次采用可控換相換流閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)換流閥。這是對傳統(tǒng)特高壓直流輸電技術的一次重大革新，具有極其重要的示范引領作用。

換流閥是直流輸電工程的“心臟”，功能是實現(xiàn)類似于“動脈”的交流電能和作為“靜脈”的直流電能之間的交互。傳統(tǒng)換流閥由可主動導通、不可主動關斷的半控器件構成，雖然具有容量大、損耗低、可靠性高等優(yōu)點，但也存在容易發(fā)生“換相失敗”的缺陷。

這一缺陷所帶來的風險，相當于換流閥因“動脈”的微小擾動引發(fā)千兆瓦級能量的“心臟驟?！?，這個“基因里帶來的頑疾”長期困擾著直流輸電技術的發(fā)展，制約了中西部地區(qū)清潔能源向東部負荷中心大規(guī)模輸送能力的進一步提升。

為此，國家電網(wǎng)下屬智能電網(wǎng)研究院于2019年組建科技攻關團隊，經過五年持續(xù)不斷的探索，原創(chuàng)性地提出可控換相換流閥(CLCC)技術。該設備采用全控、半控器件混聯(lián)的并聯(lián)雙支路結構，通過在“動脈”擾動時刻精準引入全控器件實現(xiàn)“心臟搭橋”，從而徹底解決換流閥換相失敗的技術難題。

可控換相換流閥是我國完全自主研發(fā)的高端電力裝備，電子元器件數(shù)量多、精密性高、組裝難度大，實際應用的技術經驗更是空白。為保證該技術在葛南直流改造工程中成功示范，國網(wǎng)上海市電力公司不斷優(yōu)化施工改造作業(yè)和運行調試方案，最終確保改造任務提前完成、設備一次上電解鎖成功，并在故障模擬試驗中展現(xiàn)了優(yōu)異的故障穿越和系統(tǒng)支撐能力。

葛南直流輸電工程改造并成功投運，鞏固了我國在高壓直流輸電技術領域的領跑地位。可控換相換流閥(CLCC)技術的成功示范應用，為我國華東、華南等地區(qū)大規(guī)模清潔能源接入提供了新的技術方案。未來，該技術將在“十四五”“十五五”電力規(guī)劃中進一步推廣應用，為“西電東送”戰(zhàn)略開辟新的道路，不斷助力“雙碳”目標下的我國新型電力系統(tǒng)建設。(完)

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編輯：許兵