PCS-8200统一潮流控制器在成套装置和设计方面,还实现了双环线路功率解耦控制策略和多换流器协调控制策略;提出了UPFC系统的整体保护配置方案;研制了高安全裕度、低损耗和高可靠性的模块化多电平换流阀;研制了结构紧凑、耐受冲击电流大的TBS阀组,能够有效地保护串联变压器和换流阀组。
UPFC技术可带来多重效益
在国内UPFC成套技术尚属于空白的情况下,投入巨大的人力物力攻克UPFC关键技术,出于怎样的考虑?沈全荣表示:“首先是电网的需求,某些区域电网在规划中,发现电网运行中有一些以往技术手段解决不了的潮流问题,潮流分配不均,有些线路潮流过重,这种情况下只能增加线路分流,但是由于输电走廊有限,尤其是居民居住地区,用地有限,很难再新建一条电缆通道增加线路输电能力,而且投资大。UPFC可以解决上述问题。其次是基于我们柔性直流输电等电力电子技术已经成熟,且有舟山五端柔直工程的成功应用作为技术支撑。”
目前国内大中型城市电网,其出线走廊很少,如果要增加线路,可能需要开挖电缆隧道。沈全荣进一步介绍,新建一条大约10千米的220千伏电缆隧道耗资约十亿元。若给双回线路直接安装潮流控制器,总投资则只需要约2亿元,相当于电缆隧道耗资的五分之一;另外UPFC技术具有杠杆撬动作用,注入一定向量的电压,可以撬动电网潮流的分布,具有3~5倍的潮流放大效应。综合经济效益显著。
随着特高压交直流电网的快速发展,形成了特高压、500千伏和220千伏的三级电磁环网,电网的潮流分布日趋复杂,而采用UPFC技术,既能在电力系统稳态方面实现潮流优化调节,合理控制有功功率、无功功率,最大限度提高线路的输送能力,实现优化运行,又能在动态方面,通过快速无功吞吐,动态地支撑接入点的电压,提高系统电压稳定性。据了解,在长三角、西北等大部分区域电网均有进行潮流优化的迫切需求,因此UPFC应用前景非常广阔。这项技术解决了城市建设中电网潮流分配的根本性问题,是电力电子领域技术发展的革命性突破,具有里程碑意义。
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