7月9日，世界首臺160千伏超導直流限流器在廣東汕頭南澳多端柔直示范工程啟動并帶電成功，標志著這個超級工程正式進入了“臨床試驗”的關(guān)鍵階段，將在真實運行環(huán)境中完成各項調(diào)試，以確保下一步整體試運行順利。
“該超導直流限流器可大幅度降低短路電流水平，提升柔直輸電系統(tǒng)的可靠性和安全性。”廣東電網(wǎng)能源技術(shù)公司項目技術(shù)負責人宋萌介紹，該項目是國家重點研發(fā)計劃研究成果，由廣東電網(wǎng)公司牽頭，聯(lián)合國內(nèi)多家科研機構(gòu)、高等院校、制造廠商共同研發(fā)，也將是首臺“走出實驗室”，實現(xiàn)示范運行的超導直流限流器，填補超導直流限流器在電力實際運用領(lǐng)域的空白。
超導直流限流器是限制電網(wǎng)故障電流的一種裝置，當柔性直流輸電系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過降低短路電流，讓隔離故障的斷路器能夠更容易、更及時地斷開故障。
“柔性直流輸電系統(tǒng)的短路故障特性與交流系統(tǒng)完全不同，國際上也沒有高壓超導直流限流器的先例可循，意味著160千伏超導直流限流器從設(shè)計到開發(fā)都只能通過自主創(chuàng)新來實現(xiàn)。”該項目課題負責人、示范工程系統(tǒng)調(diào)試現(xiàn)場總指揮盛超表示，超導直流限流器設(shè)計面臨的首要問題就是柔性直流輸電系統(tǒng)的故障電流模擬困難，而超導直流限流器的設(shè)計參數(shù)又與故障電流密切相關(guān)。為此，項目組攻堅克難，耗時一年建立起了一套基于熱等效分析的超導直流限流器多場耦合設(shè)計方法，并耗時半年多開發(fā)了多套用于柔直系統(tǒng)故障模擬、脈沖功率放電模擬等試驗裝置，為限流器的設(shè)計獲得了大量寶貴的數(shù)據(jù)。
使用什么樣的超導材料是超導直流限流器設(shè)計的核心課題之一。研發(fā)團隊全力開展自主研發(fā)，進行了數(shù)千次樣品實驗，從上百道工序中反復摸索超導材料的工藝、成分、參數(shù)，對不同的超導材料開展缺陷分析，在2018年底成功研制出電阻型超導限流器用高性能高溫超導帶材(YBCO超導帶材)，并實現(xiàn)批量化自主生產(chǎn)，打破了國外技術(shù)與產(chǎn)品壟斷，解決了高溫超導電工應用面臨的材料“卡脖子”問題。
該超導直流限流器實現(xiàn)100%自主研發(fā)，推動了國內(nèi)高溫超導電工技術(shù)的發(fā)展。研發(fā)團隊圍繞應用需求，在國內(nèi)首次采用雙超導層結(jié)構(gòu)，提高單根帶材臨界電流，使得體積更小，更加可靠。同時，通過內(nèi)置光纖實現(xiàn)了線圈溫度實時監(jiān)測，系世界首次。
該項目的安全運行維護職責由廣東電網(wǎng)公司汕頭供電局柔直巡維中心承擔，這是繼南澳多端柔性直流示范工程、160千伏機械式高壓直流斷路器項目以來，該運維中心承擔的第三項“世界首個”項目運維任務。
據(jù)悉，該項目將在7月底完成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、人工短路電流等試驗，開展為期6個月的掛網(wǎng)試運行。
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