本網訊(王璐)7月16日下午5時,三峽云南彌勒石洞山風電場全球首個采用IGCT(集成門極換流晶閘管)器件、首個采用6.5千伏功率半導體器件的柔性直流工程順利完成為期6個月的加嚴長時可靠性測試的并網運行,完成現場運行驗收,這標志著我國在新一代柔性直流輸電技術領域又一技術突破。
▲ 三峽云南彌勒石洞山風電場 ?三峽科研院供圖
該工程由三峽科研院牽頭,三峽集團所屬三峽能源、上海院參與建設。工程采用對稱單極接線形式,建成±15千伏、60兆瓦的IGCT-MMC(模塊化多電平換流器)背靠背兩端輸電系統,即通過以模塊化方式,組接IGCT器件形成換流閥,實現直流與交流電網的雙向連接,以±15千伏電壓、60兆瓦功率穩定輸電,其模式為新型電力系統更靈活的組網提供了關鍵支撐。
我國IGCT技術研發始于20世紀90年代后期,早期應用于大型軋鋼機、礦井提升機等設備的電機精準調速。近年來,為適配新型電力系統發展需求,三峽集團聯合清華大學、南網科研院、西電電力系統、許繼電氣、南瑞繼保等單位組成產學研聯合體,從2016年起探索IGCT-MMC技術可行性。2024年示范工程落地,歷經多年攻關,解決了關鍵參數協同設計、關斷電流振蕩抑制、國產4千伏高壓直流支撐電容研發、子模塊通訊環形組網、極控鏈路延時優化等多項核心難題,完成了從器件研制到閥塔開發、工程建設的全鏈條突破。
作為攻關的首個“應用場”,該工程的突出亮點是288只國產化6.5千伏/4千安(通流2千安)IGCT-Plus 器件IGCT換流閥的應用。相較于國外主導的IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)換流閥,設備體積降低26%、成本降低30%、重量降低18%、損耗降低20%,性能完全滿足海上風電柔性高壓直流輸電標準,加強了我國在相關領域的自主性。
▲ 三峽云南彌勒石洞山風電場 ?三峽科研院供圖
在平均海拔2000米的云南彌勒石洞山風電場,研發團隊扎根現場,與建設者緊密協作,在設備調試階段,完成100余項穩態、暫態及保護功能試驗;在并網運行的180天里,IGCT柔直系統面對網側多次擾動均成功穿越,驗證了IGCT技術的可靠性。
在該項目先導示范下,我國其他電力送出工程持續推進該技術。例如,由南方電網公司投資建設的國家西電東送重點工程——昆柳龍直流工程開展了IGCT換流閥子模塊的掛網測試并計劃推廣應用至其棠下工程;在海上風電領域,換流閥作為海上換流平臺核心,其輕型化是遠海風電降本、實現平價上網的關鍵,IGCT技術正契合這一需求。
截至現場運行驗收前,系統已穩定運行180天,相關數據將為IGCT柔性直流換流閥在“沙戈荒”、海上風電、城市電網等領域的應用提供寶貴運行經驗,推動我國在柔性直流輸電“新賽道”上取得新進展。
編輯:高錦濤 楊思恒 盧西奧
發布日期:2025年07月17日