我國(guó)直流輸電與電力電子技術(shù)起步較晚,但發(fā)展很快。1977年建成31kV直流輸電工業(yè)試驗(yàn)電纜線路,1986年建成±100kV舟山跨海直流輸電工程。從20世紀(jì)80年代建設(shè)±500kV葛洲壩-上海直流輸電工程開始,特別是近十幾年來,我國(guó)直流輸電進(jìn)入跨越式發(fā)展階段,在直流輸電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展方面不斷取得重大突破。
我國(guó)直流輸電與電力電子技術(shù)發(fā)展取得重大成就
一是通過多年不懈努力,尤其是通過三峽輸變電工程實(shí)踐,我國(guó)已全面掌握常規(guī)直流輸電技術(shù),直流設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
二是在世界上首次成功研發(fā)±800kV、±660kV直流輸電技術(shù),掌握了包括從系統(tǒng)研究、成套設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工安裝、調(diào)試試驗(yàn)到運(yùn)行管理的全套核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用?!?100kV直流輸電技術(shù)研究取得豐碩成果,示范工程已開工建設(shè)。
三是柔性直流輸電技術(shù)研究與國(guó)際先進(jìn)水平基本同步,在基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、核心設(shè)備研制、試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)、工程建設(shè)等方面取得了一系列自主創(chuàng)新成果,部分領(lǐng)域居于世界領(lǐng)先水平。
四是伴隨著直流輸電以及新能源發(fā)電、電力牽引、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展,我國(guó)大容量電力電子技術(shù)也取得了顯著進(jìn)步,在半導(dǎo)體器件、電力電子裝置研制及應(yīng)用等方面,部分領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。
目前,我國(guó)已建成高壓直流輸電工程23項(xiàng)(其中特高壓直流7項(xiàng)),在建特高壓直流工程6項(xiàng),建成上海南匯、廣東南澳、浙江舟山、福建廈門等柔性直流工程,我國(guó)已成為世界直流輸電大國(guó)和強(qiáng)國(guó)。
緊密把握“十三五”方向,推進(jìn)直流輸電與電力電子技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展
“十三五”是我國(guó)能源發(fā)展和科技創(chuàng)新的關(guān)鍵時(shí)期,預(yù)計(jì)到“十三五”末,我國(guó)將建成以特高壓為骨干網(wǎng)架,聯(lián)接各大煤電基地、大水電基地、大可再生能源基地的特大互聯(lián)電網(wǎng)。
電力系統(tǒng)容量和規(guī)模的巨大發(fā)展,一方面滿足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的電力需求,另一方面對(duì)遠(yuǎn)距離大容量輸電、大規(guī)模消納新能源電力以及保證交直流混合大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。我們要認(rèn)清宏觀形勢(shì),深入分析戰(zhàn)略需求,準(zhǔn)確把握發(fā)展趨勢(shì),不斷推進(jìn)直流輸電與電力電子技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。
在高壓直流輸電領(lǐng)域,要重點(diǎn)突破±1100kV及以上特高壓直流輸電、多端高壓直流輸電關(guān)鍵技術(shù)研究,進(jìn)一步開展±800kV直流輸電關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化完善研究,提升換流變壓器、換流閥、控制保護(hù)、直流套管等關(guān)鍵設(shè)備制造水平。
在柔性直流輸電領(lǐng)域,要重點(diǎn)開展柔性直流架空線傳輸、直流混聯(lián)、柔性直流與交流電網(wǎng)相互影響分析等技術(shù)研究以及柔性直流換流閥、控制保護(hù)、直流電纜等關(guān)鍵設(shè)備研制,加快推進(jìn)±500kV、±800kV等級(jí)柔性直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。
在大規(guī)模交直流混合電網(wǎng)運(yùn)行控制領(lǐng)域,要針對(duì)強(qiáng)直弱交、孤島運(yùn)行、多直流饋入或送出、大規(guī)模新能源直流送出等不同類型的混聯(lián)系統(tǒng),重點(diǎn)對(duì)交直流系統(tǒng)的耦合機(jī)理進(jìn)行深入研究,完善大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和控制基礎(chǔ)理論,提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行能力。
在直流電網(wǎng)及直流配電網(wǎng)領(lǐng)域,要重點(diǎn)開展網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、控制保護(hù)等基礎(chǔ)理論研究以及直流斷路器、換流器、變壓器等關(guān)鍵裝備研制,從技術(shù)、運(yùn)行、安全和經(jīng)濟(jì)性等各個(gè)方面進(jìn)行實(shí)用化的前期研究和準(zhǔn)備。
在電力電子技術(shù)領(lǐng)域,要重點(diǎn)加強(qiáng)新器件、新材料、新裝置以及相關(guān)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究,加快推動(dòng)高壓IGBT、碳化硅(SiC)器件以及大容量、高電壓、高性能電力電子裝置研制,進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)電力電子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
(摘自鄭寶森理事長(zhǎng)在中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)直流輸電與電力電子專業(yè)委員會(huì)2016年學(xué)術(shù)年會(huì)上的致辭)