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洪恒飞 徐梓沐 张蕾 科技日报记者 江耘
6月30日,记者从国网浙江省电力有限公司获悉,国内首个220千伏柔性低频输电工程当天在浙江杭州投运。该工程是我国当前电压等级最高、输送容量最大的柔性低频输电工程,将为杭州亚运会主场馆所在区域提供30万千瓦的灵活电能支撑,同时验证了以低频技术大容量输送电能的可行性,可为中远距离百万千瓦级海上风电基地的送出提供高效的解决方案。
工作人员在该工程的220千伏亭山换频站成功解锁核心设备M3C换频器。黄辉 摄
目前,我国海上风电送出主要有50赫兹工频交流输电和直流输电两种方式。由于海底电缆有功功率传输受限,工频交流输电超过70公里时,电能输送效率有限;而直流输电需要在输电两侧配备大型海上换流平台,在离岸200公里内的海上风电送出场景下成本偏高。
为解决未来中远距离海岛和海上风电场大容量输电问题,近年来,国网浙江电力加强科技攻关,制定“分步走”方案,2022年在台州实现35千伏柔性低频输电技术示范验证,此次又实现220千伏高压大容量低频输电装备示范验证,填补了世界柔性低频输变电领域的成套设计、设备研制、试验安装、启动调试等技术空白。
“我们将传统电网50赫兹输送频率降至20赫兹,在70~200公里电缆输电半径内,能够经济有效地提高电缆线路的输送距离。应用于海上风电群汇集送出场景时,无须建设和运维大型海上换流平台,整体施工时间更短、成本更低、效率更高。”国网浙江电力高级工程师裘鹏说,该工程还能实现不同电网间的柔性互济,提升电网运行灵活性和弹性,增强电网保供能力,为杭州亚运会核心区域电力供应增强保障。
据国网杭州供电公司测算,杭州220千伏柔性低频输电示范工程的30万千瓦负荷支援能力,相当于一座100台中型风机的风电场给大陆输送的电力,可供11万户家庭在炎炎夏日同时使用4匹的大功率空调。
中国科学院院士陈维江表示,杭州220千伏柔性低频输电工程引入了电力电子技术,实现输电频率变换,加长了工频输电和直流输电的短板,在大规模海上风电汇集送出、城市电网互联及扩容、偏远海岛地区供电等方面有广阔的应用前景。