嗯,在說愛迪生之前,先說個新聞:
國家電網(wǎng)公司自主研發(fā)制造的200千伏高壓直流斷路器在浙江舟山投運成功應(yīng)用于舟山五端柔性直流輸電工程。
這和愛迪生的難題有啥關(guān)系呢?
慢慢往下看……
舟山現(xiàn)場南瑞集團普瑞工程生產(chǎn)的高壓直流斷路器
這個巨無霸看上去就很炫酷,渾身散發(fā)著工業(yè)美學的氣息??瓷先レ趴?,功能更炫酷。這相當于一個巨無霸開關(guān),咱們家里的開關(guān)控制的是小小燈泡,這個大開關(guān)控制的是大功率直流輸電。
更通俗地說,作為構(gòu)建直流電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備,其高壓直流斷路器就像一根保險絲,能夠在電路發(fā)生故障的時候,及時將故障部分從電網(wǎng)準確切除,防止故障擴大。
柔性直流電網(wǎng)設(shè)備故障時短路電流上升極快,為確保設(shè)備安全及系統(tǒng)安全運行,要求直流斷路器在數(shù)毫秒(3毫秒以內(nèi))內(nèi)斷開故障電流、隔離故障點。
該斷路器基于超高速機械開關(guān)和級聯(lián)全橋模塊混合,可實現(xiàn)雙向故障電流的快速斷開,整體控制簡單,可靠性高,可在3毫秒內(nèi),斷開一條200千伏高壓直流輸電線路產(chǎn)生的高達15千安的故障電流。
說!人!話!
頭條君打個簡單粗暴的比方:
這相當于將一列高速奔馳的列車在幾毫秒的時間里停下來,速度比人類眨眼還要快100倍。
想當初,愛迪生一直想解決大功率直流斷開這個難題,
然而……
在后來的歲月里,全世界都在加緊研究大功率直流斷開,都想搶先一步。
但是……
有的設(shè)計方案無法有效“斷電”,
有的能有效“斷電”卻所需時間太長,無法保障安全。
對電力行業(yè)來說,研究成果要實用,
不僅保障安全性(要好用),還要考慮其經(jīng)濟性(要便宜)
不要緊!這個問題現(xiàn)在終于被中國的電力工作者攻克了!
給閃爍著智慧光芒的研發(fā)團隊鼓掌!
下面頭條君一本正經(jīng)地分析一下
難在哪?
?柔性直流輸電系統(tǒng)由于自身特點,無法實現(xiàn)直流故障的快速清除,致使多端柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用受到限制。
?受現(xiàn)有技術(shù)制約,直流輸電都是點對點的輸電線路,無法形成“直流電網(wǎng)”,嚴重影響直流輸電網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、可再生能源的高效傳輸與利用,以及不同地區(qū)間的電力資源整合和優(yōu)化。
這個技術(shù)瓶頸正是——高壓直流斷路器。
壓直流斷路器有以下優(yōu)點:
分斷能力
全橋模塊串聯(lián)關(guān)斷損耗低,動態(tài)均壓好,分斷能力接近單個IGBT器件的2倍。
高速開關(guān)
采用真空開關(guān),結(jié)構(gòu)緊湊,易于與半導體組件集成設(shè)計。
可拓展性
電氣與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計,具備良好的擴展能力。
供能方式
復(fù)合電氣供能,可靠性較高。
總體積
整體模塊化緊湊設(shè)計,體積較小。
媽呀,雖然不明,但是覺厲。神器呀!
那么,這樣一件神器在舟山能發(fā)揮什么作用呢?
加裝前
浙江舟山五端柔性直流輸電示范工程是世界首個五端柔直工程,填補了多項世界技術(shù)空白。但新技術(shù)、新設(shè)備的首次應(yīng)用,也不可避免地出現(xiàn)了前所未見的新難題。
例如,柔直系統(tǒng)的5個換流站掛在同一條直流母線上運行,單個換流站投入和退出,其他4站也必須陪停。同時,直流側(cè)故障無法快速隔離。
解決的辦法,有一個!
加裝后
直流系統(tǒng)的控制靈活性將大幅提升,如果其中一條線路出現(xiàn)故障或需要檢修時,直流斷路器會像空氣開關(guān)一樣自動快速關(guān)閉本條輸電線路,另外四條線路不受影響,可以繼續(xù)正常工作。這將有效清除和隔離直流故障,大幅提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和供電可靠性。