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干货柔性输电才是电网未来

发布时间:2019-08-15 17:17:37

  全球能源互联是以为骨干架、以输送清洁能源为主导、全球互联泛在的。 基于人类面临的环境、气候、能源供应等事关可持续发展的现实问题,公司董事长刘振亚提出了全球能源互联战略构想。坚强如何支撑全球能源互联、助力能源转型?我们已经具备哪些技术优势、未来又将在哪些方面开展重点研发和突破?

  带着这些问题,笔者来到位于北京昌平的未来科技城,专访了国智能电研究院院长滕乐天。他以特高压、泛在智能电、清洁能源为线索,重点阐释了柔性输电技术、信息融合、等重点研究方向。

  笔者:国智能电研究院是国内首家专业从事智能电关键技术和设备开发的高端研发机构,在特高压、智能电等方面取得了一系列重大创新成果。结合全球能源互联构想的提出,您是否能谈一谈相关领域未来的研究趋势?

  滕乐天:

  确定研究领域,再明确关键问题,然后制定技术路线并进行技术攻关。这符合刘振亚董事长强调的 创业、创新、创造 三创 的要求。国智研院以领先性、突破性、创新性为导向,以 三创一化 为特征(原创、首创、独创、物化),重点围绕直流输电、电子、信息通信、计算及应用、电工新材料、电力系统电力电子器件及应用、智能感知与量测、能源转化与新型储能等智能电关键技术领域开展基础性、前瞻性、战略性研究和相关支撑服务。在特高压、泛在智能电、清洁能源这三个重要领域,智研院均有涉及。

  根据公司 十三五 规划,要加快构建特高压骨干架。我国主不断升级,特高压直流和交流技术需要进一步提升和完善。在常规直流方面,智研院成功研制了拥有全部自主知识产权的 800kV/5000A特高压直流换流阀及阀控设备,打破了跨国公司近50年的核心技术垄断,成功应用于锦屏至苏南、哈密至郑州、溪洛渡至浙西和灵州至绍兴特高压直流输电工程中;掌握了 1100kV/12GW特高压直流换流阀的成套设计技术,也具备了工程应用条件,将进行推广应用。

  实现能源互联,柔性直流是关键技术之一。与常规直流相比,柔性直流的巨大优势在于能够独立控制有功和无功功率,更好地连接弱与强。目前我们已经成功研制了世界上首个 20kV/1000MW柔性直流换流阀及阀控系统,年底将在厦门柔性直流输电重大科技示范工程中投运。下一步,我们将建设电压等级最高、输电容量最大的柔性直流工程。更高电压等级的柔性直流技术发展,将解决直流组的问题,比如,大规模开发的新能源可以通过柔直技术组,集中送出。未来点对点的电力输送也可以用柔性直流技术替代常规直流的应用,彻底解决换相失败问题,这对电控制、对清洁能源的送出都将带来极大利好。为了使直流电能够安全运行,智研院成功研制了世界上首个200千伏的高压直流断路器,目前已通过技术鉴定,准备进行示范应用。

  在交流电方面,需要进一步开展交流电控制研究,要关注灵活交流输电问题。我们最近提出的柔性变电站,其优势在于:第一,一般的变电站对潮流没有控制,而柔性变电站对潮流的进出都可以控制;第二,柔性变电站具有储能功能,能够对有功、无功起到支撑作用;第三,能够对电能质量进行隔离,避免高压、低压之间的谐波互相传递。这将丰富电调度运行控制手段,给未来电运行方式灵活性、稳定性带来新的变化,提高电资产利用率,它的影响将是多方面的。

  无论交流还是直流,新技术的研发基础是电力电子器件及封装技术的不断优化提升,由此来改善设备性能,让电更加柔性可控。

  笔者:您刚才谈了有关特高压的关键技术。特高压是全球能源互联的骨干,泛在智能电是支撑平台。您认为智能电下一步发展中有哪些关键点?

  滕乐天:

  泛在智能电需要实现的是信息与物理的高度融合,以及信息与信息系统之间的高度融合。实际上,我们目前的电在某些方面,如配自动化、调度自动化已经实现了信息与物理的融合,但是在其他方面的融合程度还不够高。其中包括数据平台的融合研究、功能规范的统一、芯片的研发等等。

  比如测量方面。通过信息物理融合来解决电对自然环境、社会环境的测量,然后通过大数据、云计算等先进的计算方法,使测量的实时性、准确性提高。

  比如通过雷电监测系统能够有效支撑调度系统的控制、预测。此外,输变电领域还有气象系统、状态监测系统、调度自动化系统等多个系统,对这些系统进行大数据分析并快速诊断,可以预测线路故障,调整运行方式,有助于更好地避免大电的波动,使电的安全调度更有依据。

  另一个非常关键的技术就是储能。关于储能问题,目前的误区在于专注于怎样储,而忽略了怎么用。对于储能的发展应该重视两个方面,一个是效率与成本,另一个是从储到放的能量转化速度。

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