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洪恒飛 徐梓沐?張蕾?科技日報記者 江耘
6月30日,記者從國網浙江省電力有限公司獲悉,國內首個220千伏柔性低頻輸電工程當天在浙江杭州投運。該工程是我國當前電壓等級最高、輸送容量最大的柔性低頻輸電工程,將為杭州亞運會主場館所在區域提供30萬千瓦的靈活電能支撐,同時驗證了以低頻技術大容量輸送電能的可行性,可為中遠距離百萬千瓦級海上風電基地的送出提供高效的解決方案。
工作人員在該工程的220千伏亭山換頻站成功解鎖核心設備M3C換頻器。黃輝 攝
目前,我國海上風電送出主要有50赫茲工頻交流輸電和直流輸電兩種方式。由于海底電纜有功功率傳輸受限,工頻交流輸電超過70公里時,電能輸送效率有限;而直流輸電需要在輸電兩側配備大型海上換流平臺,在離岸200公里內的海上風電送出場景下成本偏高。
為解決未來中遠距離海島和海上風電場大容量輸電問題,近年來,國網浙江電力加強科技攻關,制定“分步走”方案,2022年在臺州實現35千伏柔性低頻輸電技術示范驗證,此次又實現220千伏高壓大容量低頻輸電裝備示范驗證,填補了世界柔性低頻輸變電領域的成套設計、設備研制、試驗安裝、啟動調試等技術空白。
“我們將傳統電網50赫茲輸送頻率降至20赫茲,在70~200公里電纜輸電半徑內,能夠經濟有效地提高電纜線路的輸送距離。應用于海上風電群匯集送出場景時,無須建設和運維大型海上換流平臺,整體施工時間更短、成本更低、效率更高。”國網浙江電力高級工程師裘鵬說,該工程還能實現不同電網間的柔性互濟,提升電網運行靈活性和彈性,增強電網保供能力,為杭州亞運會核心區域電力供應增強保障。
據國網杭州供電公司測算,杭州220千伏柔性低頻輸電示范工程的30萬千瓦負荷支援能力,相當于一座100臺中型風機的風電場給大陸輸送的電力,可供11萬戶家庭在炎炎夏日同時使用4匹的大功率空調。
中國科學院院士陳維江表示,杭州220千伏柔性低頻輸電工程引入了電力電子技術,實現輸電頻率變換,加長了工頻輸電和直流輸電的短板,在大規模海上風電匯集送出、城市電網互聯及擴容、偏遠海島地區供電等方面有廣闊的應用前景。