您所在的位置: 成果库 柔性配电用高韧性强可靠换流装备关键技术研究及应用

柔性配电用高韧性强可靠换流装备关键技术研究及应用

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2023-06-29 14:50:08

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 刘淼 | 2023-06-29 14:50:08

高韧性强可靠换流装备作为连接中低压配网的代表性枢纽装备,为实现交直流规格适配、端口状态柔性切换、功率灵活控制等功能,需要解决换流拓扑故障防护、功率器件健康管理、多端能流灵活调控等共性科技挑战。项目组在多项国家/省部级项目支持下,历经多年刻骨钻研,提出了柔性配网用高韧性强可靠换流装备关键技术,在强鲁棒换流拓扑、高可靠健康管理、自适应能量均衡等方面取得了创新成果。

提出了兼具高效换流与故障防护属性的混合换流拓扑及调控方法。提出了换流器桥臂结构分区和模块功能复用的方法,首创了半桥/全桥/串联模组融合的混合型换流拓扑及其移相导通调制策略,与全桥型模块化多电平拓扑相比,提出的混合型换流拓扑大幅降低了功率器件数量和子模块电容总储能量,兼顾高效换流的同时实现了配电网故障的快速隔离和实时防护,提高了系统安全性。

为实现2030年前“碳达峰”和2060年前“碳中和”的宏伟目标,我国能源转型发展走向清洁低碳已成为必然趋势。“十四五”规划指出要建设以新能源为主体的新型电力系统,支撑双碳战略实施,构建清洁低碳安全高效的能源体系。近年来,风电、光伏装机容量逐年增长,新能源发电渗透率持续上升。配电网处于电力系统的末端,直接面向电力用户,承担着分配电能、服务客户的重任。随着分布式新能源和新型负荷的规模化接入,配电系统架构正从单向无源到多向有源发生根本性演变,现有配电网主要依赖于传统变压器和机械开关调控潮流,无法应对高比例新能源和高渗透率主动负荷接入的新形态,导致系统故障冲击强、失效风险高、稳定裕度低。长期以来,配电网中换流装备面临拓扑故障防护难、器件健康管理难、多端能流均衡难等共性科技难题,亟需研制适用于柔性配电网的高韧性强可靠换流装备,以满足智能配电网分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求,对建设新型电力系统,推进电能替代,实现“双碳”目标极为重要。

浙江大学;国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;南京南瑞继保电气有限公司;中国科学院电工研究所;广州智光电气技术有限公司;国网浙江省电力有限公司杭州供电公司;国网浙江省电力有限公司舟山供电公司

项目整体应用于全国首个智能柔性直流配电网示范工程,供电可靠性提升至99.999%,研发的相关产品形成显著的经济与社会效益,推动了我国柔性配电网核心装备关键技术发展。

技术合作