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哈电集团创新研制分布式调相机 以电源侧“稳压器”助力新能源消纳

来源:www.anbo104.com    发布时间:2024-06-26 06:12:06

  1月20日,哈电集团2022年度工作会议在哈尔滨集团总部召开,会议提出要深刻认识能源清洁低碳转型带来的机遇挑战,坚持产业高端化、智能化、绿色化发展趋势,围绕“三个系统”战略布局,聚焦“三商”转型提升核心竞争力,实施“三步走”战略安排,确保行稳致远……

  此时,3300公里外的青海省海南藏族自治州新能源基地内,世界规模最大新能源分布式调相机群最后3台分布式调相机已进入投运前的攻坚阶段。1月23日,伴随着哈电集团研制的最后一台50兆乏分布式调相机成功完成168小时试运行,世界规模最大新能源分布式调相机群在青海实现了全面建成投运。

  据了解,21台分布式调相机可直接提升青海海南州地区新能源外送能力350万千瓦,预计年均增发新能源电量70.2亿千瓦时,若全部输送至华中地区,年均可替代当地火电原煤318.9万吨,减排二氧化碳574.2万吨。哈电集团在以新能源高端装备助力当地直流输电安全稳定运行,进一步提升新能源在能源结构中占比的同时,也为服务国家实现“碳达峰、碳中和”目标贡献了哈电力量。

  青海省太阳能、风能等新能源资源得天独厚,新能源发电占比高。为实现青海新能源电力大规模外送消纳,2018年,青豫特高压直流输电工程开工建设。

  由于该工程近区常规电源装机规模较小,新能源电源装机规模大、占比高,导致出现了暂态过电压问题。大直流、高比例新能源电力系统的安全问题成为了当时制约青豫直流工程送出能力的重要的因素。哈电集团电机公司在国家电网有限公司的统筹下,一方面在2020年为该工程青南换流站研制了4台300兆乏调相机,使换流站的暂态过电压问题得以有效解决;另一方面与中国电力科学研究院有限公司、国网经济技术研究院有限公司等单位开展国内首批电源侧分布式调相机的前期论证工作,向研究单位提供了兼具集约化、极简化、数字化和智能化等特点分布式调相机站系统方案设计,并从单机性能到系统配置,从单机构造到场地布局,从技术特性到造价核算等多方面为分布式调相机的后期实际应用提供了重要支持。

  “相较于传统建在主网侧的大型调相机,新能源分布式调相机具有集成度高、系统简单、建设周期短、调节性能好等优点,但同时也需要具备更优的暂态、次暂态和稳态性能。”哈电集团电机公司副总经理李春廷介绍,哈电集团电机公司在2019年组建了分布式调相机技术开发团队,依托保持行业垄断地位的冲击发电机技术,结合空冷发电机的成熟设计经验,在300兆乏I型、II型调相机和大量研发论证工作的基础上,针对青豫直流特高压特点、国内外调相机实际应用情况及最终用户的具体实际的要求,对50兆乏分布式调相机进行了深化设计。

  2020年10月,哈电集团电机公司以技术评分和综合评分两项排名第一的成绩,成功斩获9台50兆乏分布式调相机,不仅在国内首批分布式调相机市场之间的竞争中拔得头筹,获得了最大标包,更以调相机技术的全面领先实现了新产业开发的重要突破。2021年,又中标了9台辅机润滑油系统项目,进一步延伸了公司产业链。

  “从项目中标到完成世界首台新能源分布式调相机的设计、制造和验证,我们仅用了不到8个月的时间。这一方面依托于企业大量的技术储备,另一方面也得益于哈电分布式调相机技术开发团队科研攻关和技术创新取得的成果。”哈电集团电机公司新产业开发部副经理李春辉说。

  为确保分布式调相机暂态性能最优,哈电分布式调相机技术开发团队配合国网经济研究院进行了多次分布式调相机产品仿真分析和性能论证,并针对分布式调相机的直轴超瞬变电抗、直轴瞬变电抗、直轴短路时间常数等关键性能指标进行了数10次的设计的具体方案优化。通过引入模块化和集成化设计理念,以及电磁设计的深度优化、结构设计的不停地改进革新和原材料的高标准选择,经过多轮设计迭代,最终打造出了兼具性能和经济性的新型分布式调相机。

  2021年9月2日12时,随着哈电集团电机公司研制的青海海南新能源基地1号50兆乏分布式调相机正式投入试运行,青海海南新能源基地世界首台应用于新能源电源侧的分布式调相机取得圆满成功。同年11月8日,包括电机公司研制的6台新能源分布式调相机在内的首批11台分布式调相机全部投入到正常的使用中,标志着世界首个新能源分布式调相机群形成。

  “哈电集团电机公司目前共有三种调相机产品,除了研制出世界首台安装在电源侧的50兆乏分布式调相机外,在100兆乏和300兆乏两种调相机机型的关键性能指标上同样是行业内领先”。哈电集团电机公司总专业师兼产品设计部经理黄浩介绍,在100兆乏调相机方面,电机公司是国内唯一一家具有该容量等级调相机运行业绩的企业;而在300兆乏调相机上,电机公司更是以创新驱动引领着行业进步,于2017年成功完成了世界首台特高压直流输电全空冷300兆乏调相机的研制及试验,成为首家具备300兆乏全空冷调相机制造能力的企业。

  调相机整体技术国际领先、自主研制的世界首台百万千瓦白鹤滩水电站14号机组率先投产发电、全力推进煤炭清洁高效利用关键核心技术攻关、积极服务构建新型电力系统、全力发展抽水蓄能产业……近年来,哈电集团认真贯彻落实党中央决策部署,坚决服务国家“双碳”目标任务,为推动我们国家能源绿色低碳转型作出了积极贡献。

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