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高压直流输电纯水冷却装置远程监视与智能维护系统的研发

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摘要 ：为满足纯水冷却装备远程监视 、故障诊 断及 维修 支持 等 需要 ，以广 州高澜节 能技 术股份 有限公 司高压 直
流 输 电 阀冷 却 装 置 为 例 ，在 分 析 高压 直 流 输 电 纯 水 冷 却 系 统 工 作 原 理 的基 础 上 ，研 究 了其 远 程 监 测 与 智 能 维 护 系统 的 建 设 方 法 ， 实现 了 系统 远 程 监 测 、故 障诊 断及 维 修 支 持 等 服 务 功 能 ， 系统 的 建 设 与 应 用 对 完善 高 压 直 流
输 电纯水冷却 系统等相 关产品全 生命周期 管理 ，全 面提升客 户服务 质量 和服务 水平起 到关键作 用。
关 键 词 ：直 流 输 电 ；纯 水 冷 却 ；远 程 监 视 ；智 能 维 护
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ Ｍ ７４ Ｍ６ ；Ｔ ６
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１０ —９ Ｘ（０ ２０ —０ ９０ ０ ７２ ０ ２ １ ）５０ ４ —４
第２卷 第 ５ ５ 期 ２１ ０ ２年 ５月
广 东 电 力
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直流输电技术国家重点实验室

直流输电技术国家重点实验室

直流输电技术国家重点实验室
佚名
【期刊名称】《南方电网技术》
【年(卷),期】2022(16)12
【摘要】直流输电技术国家重点实验室是以南方电网科学研究院“国家能源大电
网技术研发(实验)中心”为基础,整合南方电网优势科技资源而形成的研究机
构,2014年由国务院国资委推荐申报,2015年9月30日由国家科技部批准建设。

实验室现有固定人员106人,拥有一支包括中国工程院院士以及47个细分领域人
才库组成的高素质科研团队。

拥有直流输电系统分析和设计软件平台、柔性直流输电研究与试验平台、交直流大电网全景交互实时仿真平台、电磁机电混合实时仿真系统(SM RT)、交直流电力系统计算分析系统(DSP)等试验研究条件,并且与特高压工程试验基地(昆明和广州基地)相互配合,形成功能完备的直流输电系统设计、仿真、试验与验证手段,具备开展特高压直流、柔性直流输电系统的技术研发控制保护策
略验证等能力。

【总页数】1页(PF0003)
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
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2.工业控制技术国家重点实验室简介——工业控
制技术国家重点实验室近期主要研究方向3.直流输电技术国家重点实验室4.直流
输电技术国家重点实验室5.直流输电技术国家重点实验室
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高压直流输电技术现状及发展前景_梁旭明

高压直流输电技术现状及发展前景_梁旭明

送端 换流站1 送端Байду номын сангаас换流站2
100 km + 80 0 kV
1
直流输电主接线拓扑结构
国家电网公司主导建设的特高压直流输电工
1.1 特高压直流输电 程采用双 12 脉动阀组串联技术。特高压直流拓扑 最显著的特点为解决了为提高系统可用率而产生 的换流器的在线投退问题。对一个极而言，既可以 采用单组 12 脉动换流阀运行，也可以采用 2 组 12 脉动换流阀串联运行，每个阀组都并联了旁路断路 器和旁路隔离开关，允许一个阀组退出运行后另一 个阀组继续运行[6-10]。该接线方案中，每极高低 12 脉动换流器两端设计电压相同，其正送和反送率传 输方向下运行方式有 40 余种，灵活的运行方式也 大大提高了特高压直流输电系统的可靠性。 1.2 多端直流 多端直流即由多个换流站及其间连接的输电 线路组成的高压直流系统，早在 20 世纪 60 年代就 有相关原理阐述。目前投运的系统包括意大利—科 西嘉 — 撒丁岛三端系统、魁北克 —新型格兰系统 等。多端系统可以实现多点直流联网，实现分区电 力消纳，各换流站出线大大减少，短路电流水平降 低；其次，可以有效解决交流系统潮流回转问题， 减轻了受端交流系统的压力。充分利用现有交流系 统的输送能力，可降低受端交流系统投资。但是采 用传统的电流源自然换相点实现的多端直流输电， 无论是串联式还是并联式均存在协调控制难度高 等问题，特别是一个换流站的停运必须对所有换流 站的控制施加协调调整
交流 C 常规换 流器件
图 1 混合型多端直流结构 Fig. 1 Structure of the hybrid multi-terminal HVDC
极联式多端直流是我国电力工作者结合我国 实际最先提出的一种多端直流拓扑结构，如图 2 所示。该拓扑是将同一极的换流器组合理分布于 不同的物理点，送端或受端都可能由地理位置上 不同的若干换流端组成，整个系统控制方式与一 条含多换流器组的特高压直流线路的控制没有区 别，也可以灵活的安排不同地点的阀组灵活的投 退运行。该拓扑的核心是电源接入点及负荷馈出 点分散分布，由此带来的优点包括：减少了从交 流电源到送端换流站的联系输变电工程投资；减 少了单一换流端无功功率的压力，便于无功合理 就地平衡；通过分区消纳电力，各换流站出线大 大减少，短路电流水平降低；有效解决了交流系 统潮流回转问题，减轻了受端交流系统的压力。 极联式多端高压直流输电在一次设备的制造上没 有技术难点，特高压直流多阀组投退的成功经验 可以直接移植。需要验证的是广域范围下直流输 电控制保护系统受通讯延时的影响，并要注意结 合送、受端电网稳定问题设计合适的故障响应策 略，并可以结合送、受端潮流情况合理设计每一 换流阀组输送功率的协调分配控制策略(调节裕度 受单换流阀组换流变分接头调整范围限制) 。
2021年储能与智能电网技术申报指南

2021年储能与智能电网技术申报指南

3.2 柔性直流海上换流平台轻型化关键技术（共性关键 技术类）
研究内容：针对远海风电大规模开发和输送的需求，研 究高压大容量柔性直流海上换流平台的轻型化技术，具体包 括：海上风电直流输电系统拓扑及过电压与绝缘配合方法； 柔性直流换流阀轻型化设计及抗震技术；高压直流气体绝缘 开关（GIS）关键技术及样机研制；换流平台与电气主设备 的紧凑化协同设计技术；1000 兆瓦柔性直流轻型化换流平台 工程方案典型设计。
考核指标：锂离子电池循环寿命≥ 15000 次（0.5 倍额定 充 电 功 率 /0.5 倍 额 定 放 电 功 率 ， 25℃ ， 100% 放 电 深 度 （DOD）），支持两小时以上储能，电池系统电压≥1500 伏， 系统能量转换效率≥ 90%（含运行功耗），额定功率≥ 1 倍充 放电额定功率，1 分钟持续峰值功率≥ 2 倍充放电额定功率， 预期服役寿命≥25 年，系统应用规模≥ 1 吉瓦时，等效度电成 本≤ 0.1 元/千瓦时。
4.4 基于自主芯片的变电站高可靠性保护与监控技术 （共性关键技术类）
考核指标：研制±800 千伏换流变压器有载分接开关样机， 额定级容量 6000 千伏安，额定级电压 6 千伏，最大额定通 流 1.5 千安；电气寿命不小于 30 万次，机械寿命不小于 150 万次；耐受短路电流能力（峰值/有效值/时间）不小于 51 千
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安/20 千安/3 秒；满足 6 千伏/2 千安和 4 千伏/3 千安各开断 100 次；谐波切换能力满足额定电流谐波条件下（相关性不 低于 85%）切换 1 万次；暂态过电压条件下（中心频率不小 于 5 千赫兹、峰值倍数不小于 1.6）具备切换 1 千次的能力。
3. 高比例可再生能源主动支撑技术 3.1 光伏/风电场站暂态频率电压主动快速支撑技术（共 性关键技术类） 研究内容：针对提高光伏/风电高占比电力系统运行稳定 性和消纳能力的迫切需求，研究光伏/风电场站对电力系统暂
高压直流输电系统的关键技术研究

高压直流输电系统的关键技术研究

高压直流输电系统的关键技术研究引言：随着能源需求的不断增长和电网远距离输电的需求，高压直流输电技术逐渐成为一项备受关注的领域。

高压直流输电系统以其低损耗、远距离输送和环境友好性等优势，被普遍认为是能源输送的未来。

一、技术背景高压直流输电是一种通过直流方式将电能从发电站点远距离输送到用户终端的电力传输方式。

相比交流输电，直流输电可以有效解决输电线路的电流激励问题，减少输电线路的电阻和电感损耗，降低输电线路的电压损失，提高输电效率。

同时，直流输电还可以实现跨国、跨海洋的长距离输电，具备高度的灵活性和稳定性。

二、关键技术研究1. 高压直流输电线路设计技术高压直流输电线路的设计是整个系统的核心，直接影响着输电效率和稳定性。

研究人员需要考虑线路的电压等级、输电距离和负荷要求等因素，优化线路的导线材料、绝缘结构和接地方式等技术。

此外，还需要考虑特殊环境下的线路故障检测和故障定位技术，确保输电线路的安全运行。

2. 高压直流换流站技术高压直流换流站是直流输电系统中的重要设备，负责将交流电转换为直流电并进行控制。

研究人员需要关注换流站的换流装置、控制技术和保护装置等关键技术。

此外，为了提高系统的可靠性和稳定性，还需要研究换流站的故障检测和故障处理技术。

3. 高压直流输电系统稳定控制技术高压直流输电系统对于外部电网的扰动具有较高的敏感性，因此需要研究系统的稳定控制技术。

研究人员需要借助控制算法和智能装置，实时监控和调节系统的电压、电流和功率等参数。

此外，还需要研究系统的无功补偿和电压调节技术，以提高系统的稳定性和响应能力。

4. 高压直流输电绝缘技术高压直流输电系统的绝缘技术是技术研究的重要方向之一。

要实现系统的高效稳定运行，需要研究绝缘材料的性能和可靠性，设计合理的绝缘结构和绝缘检测技术。

此外，还需要研究高温、低温等极端环境下的绝缘技术，确保系统在各种工况下都能够正常运行。

结论：高压直流输电系统的关键技术研究对于实现长距离、大容量电力输送具有重要意义。