2010年8月15日,在国家能源局能源节约和科技装备司主持召开的新产品技术鉴定会上,由中国电力科学研究院(以下称中国电科院)自主研制的±800千伏/4750安特高压直流换流阀通过技术鉴定。这意味着我国已全面掌握了直流换流阀研发设计制造的核心技术与工艺,实现了真正意义上的直流换流阀设备国产化,也标志着中国电科院成为继瑞士ABB、德国西门子之后,全球第三个掌握和拥有特高压直流换流阀设计制造和试验技术的企业。

 

  总体技术性能达到国际先进水平

  据悉,包括卢强、杨奇逊、郑健超、程时杰、雷清泉五位院士在内的16位专家组成的鉴定委员会一致认为,中国电科院已掌握特高压直流换流阀的核心设计、成套集成以及成套试验技术,所研制的A5000型±800千伏/4750安特高压直流换流阀模块及阀塔通过了IEC60700-1和GB/T 20990.1标准所规定的全部型式试验项目的验证,具有完全自主知识产权。产品性能优异,整体技术指标处于国际领先地位,总体技术性能达到国际先进水平,其设计和制造过程实现了流程化、规范化和标准化,生产制造工艺,工装设备和试验能力满足规模化生产要求;已具备工程应用条件,建议尽快进行规模化生产。

  “立足创新,攻坚克难,勇攀高峰,长我国威。”杨奇逊院士对中国电科院特高压直流换流阀产品给予了这样的评价。

  改变直流输电核心技术依赖进口现状

  作为直流输电的核心装备,直流换流阀的研发制造,是目前复杂程度最高的电力装备技术之一,被称作直流输电系统的“心脏”,晶闸管则是换流阀的核心部件,被誉为换流阀的“机芯”和“神经中枢部件”。

  据了解,目前,我国已经建设了八项直流输电工程,但直流输电的核心技术——直流换流阀长期以来却一直依赖进口,没有真正形成自主研究和开发能力。对进口的依赖严重阻碍了直流输电设备、特别是基于大容量直流输电技术在我国的进一步发展和应用。

  中国电科院专家告诉《中国能源报》记者,相比目前普遍应用的5英寸晶闸管直流换流阀,此次研制成功的具有完全自主知识产权的特高压直流换流阀,通流能力可从3000余安提高到4750安,使线路输送能力提高150%,并降低造价25%。

  记者了解到,在±800千伏/4750安特高压直流换流阀的研制过程中,中国电科院联合中国南车株洲电力机车研究所等国内单位通力合作,共同攻关,攻破了一系列技术难题。

  2004年以来,中国电科院依托国家“十一五”科技支撑计划等10个重点科研项目,历时六年,在直流换流阀电气特性、多物理场数值分析、成套电气设计技术、成套结构设计技术、触发监测技术、关键零部件研制和换流阀集成技术等方面取得了重大突破。

  中国南车株洲电力机车研究所相关负责人也告诉《中国能源报》记者,为了给我国特高压输电线路装上“中国芯”,他们与中国电科究院合作,投入数亿元,成功开发出世界上直径最大、功率最高的6英寸晶闸管。

  推动特高压直流换流阀全面产业化

  据悉,该换流阀产品型式试验的关键试验项目均已邀请国际权威试验机构KEMA(荷兰电力试验所)依据IEC60700-1标准进行了现场见证,并于6月30日通过七位两院院士的现场见证。

  《中国能源报》记者了解到,此后的一个月间,中国电科院迅速着手办理产品生产许可证事宜,并于近日顺利取得了由专门针对电力行业机电产品进行的第三方专业认证机构——电能(北京)产品认证中心(PCCC)签发的产品认证证书,为该产品的市场推广奠定了良好基础。

  中国电科院相关负责人表示,将充分发挥现有一年内能够同时满足两条特高压工程建设需要的特高压直流换流阀型式试验生产能力,倾力推动特高压直流换流阀的全面产业化,打造以特高压直流换流阀为核心竞争优势的高新科技重大电力装备产业。

  据了解,到2015年,仅国家电网公司便规划了12条高压和特高压直流输电工程,总投资预计在2200多亿元。而±800千伏/4750安特高压直流换流阀产品的工业化应用不仅能够满足我国智能电网建设的需求,带动半导体、机械和材料等下游产业的升级换代,创造重大经济效益;还将彻底打破外国企业在直流输电重大装备上的技术垄断,实现中国重大装备制造业由“中国制造”到“中国创造”的转变。

  知识链接

  直流换流阀:一种被用于直流输电线路中进行交直流转换的大功率电力电子设备,是直流输电工程的核心技术装备。

  晶闸管:一种半导体“开关”,其作用相当于阀门,它的通流能力直接决定了直流输电线路的输送能力。


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