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【綠色哈電】哈電集團創新研制分布式調相機 以電源側“穩壓器”助力新能源消納

發布日期: 2022-03-25 00:00:00


    1月20日,哈電集團2022年度工作會議在哈爾濱集團總部召開,會議提出要深刻認識能源清潔低碳轉型帶來的機遇挑戰,堅持產業高端化、智能化、綠色化發展方向,圍繞“三個系統”戰略布局,聚焦“三商”轉型提升核心競爭力,實施“三步走”戰略安排,確保行穩致遠……

 

    此時,3300公里外的青海省海南藏族自治州新能源基地內,世界最大規模新能源分布式調相機群最后3臺分布式調相機已進入投運前的攻堅階段。1月23日,伴隨著哈電集團研制的最后一臺50兆乏分布式調相機成功完成168小時試運行,世界最大規模新能源分布式調相機群在青海實現了全面建成投運。

 

    據了解,21臺分布式調相機可直接提升青海海南州地區新能源外送能力350萬千瓦,預計年均增發新能源電量70.2億千瓦時,若全部輸送至華中地區,年均可替代當地火電原煤318.9萬噸,減排二氧化碳574.2萬噸。哈電集團在以新能源高端裝備助力當地直流輸電安全穩定運行,進一步提高新能源在能源結構中占比的同時,也為服務國家實現“碳達峰、碳中和”目標貢獻了哈電力量。

 

技術評分綜合評分雙雙第一
市場競爭拔得頭籌

    規模外送消納,2018年,青豫特高壓直流輸電工程開工建設。

    由于該工程近區常規電源裝機規模較小,新能源電源裝機規模大、占比高,導致出現了暫態過電壓問題。大直流、高比例新能源電力系統的安全問題成為了當時制約青豫直流工程送出能力的主要因素。哈電集團電機公司在國家電網有限公司的統籌下,一方面在2020年為該工程青南換流站研制了4臺300兆乏調相機,使換流站的暫態過電壓問題得以有效解決;另一方面與中國電力科學研究院有限公司、國網經濟技術研究院有限公司等單位開展國內首批電源側分布式調相機的前期論證工作,向研究單位提供了兼具集約化、極簡化、數字化和智能化等特點分布式調相機站系統方案設計,并從單機性能到系統配置,從單機構造到場地布局,從技術特性到造價核算等多方面為分布式調相機的后期實際應用提供了重要支持。

 

    “相較于傳統建在主網側的大型調相機,新能源分布式調相機具有集成度高、系統簡單、建設周期短、調節性能好等優點,但同時也需要具備更優的暫態、次暫態和穩態性能。”哈電集團電機公司副總經理李春廷介紹,哈電集團電機公司在2019年組建了分布式調相機技術開發團隊,依托保持行業壟斷地位的沖擊發電機技術,結合空冷發電機的成熟設計經驗,在300兆乏I型、II型調相機和大量研發論證工作的基礎上,針對青豫直流特高壓特點、國內外調相機實際應用情況以及最終用戶的具體要求,對50兆乏分布式調相機進行了深化設計。

 

    2020年10月,哈電集團電機公司以技術評分和綜合評分兩項排名第一的成績,成功斬獲9臺50兆乏分布式調相機,不僅在國內首批分布式調相機市場競爭中拔得頭籌,獲得了最大標包,更以調相機技術的全面領先實現了新產業開發的重要突破。2021年,又中標了9臺輔機潤滑油系統項目,進一步延伸了公司產業鏈。

 

設計合理運行可靠創新顯著
技術水平國際領先

 

    “從項目中標到完成世界首臺新能源分布式調相機的設計、制造和驗證,我們僅用了不到8個月的時間。這一方面依托于企業大量的技術儲備,另一方面也得益于哈電分布式調相機技術開發團隊科研攻關和技術創新取得的成果。”哈電集團電機公司新產業開發部副經理李春輝說。

    為確保分布式調相機暫態性能最優,哈電分布式調相機技術開發團隊配合國網經濟研究院進行了多次分布式調相機產品仿真分析和性能論證,并針對分布式調相機的直軸超瞬變電抗、直軸瞬變電抗、直軸短路時間常數等關鍵性能指標進行了數10次的設計方案優化。通過引入模塊化和集成化設計理念,以及電磁設計的深度優化、結構設計的不斷創新和原材料的高標準選擇,經過多輪設計迭代,最終打造出了兼具性能和經濟性的新型分布式調相機。

 

    2021年9月2日12時,隨著哈電集團電機公司研制的青海海南新能源基地1號50兆乏分布式調相機正式投入試運行,青海海南新能源基地世界首臺應用于新能源電源側的分布式調相機取得圓滿成功。同年11月8日,包括電機公司研制的6臺新能源分布式調相機在內的首批11臺分布式調相機全部投入使用,標志著世界首個新能源分布式調相機群形成。

    “哈電集團電機公司目前共有三種調相機產品,除了研制出世界首臺安裝在電源側的50兆乏分布式調相機外,在100兆乏和300兆乏兩種調相機機型的關鍵性能指標上同樣是行業內領先”。哈電集團電機公司總專業師兼產品設計部經理黃浩介紹,在100兆乏調相機方面,電機公司是國內唯一一家具有該容量等級調相機運行業績的企業;而在300兆乏調相機上,電機公司更是以創新驅動引領著行業進步,于2017年成功完成了世界首臺特高壓直流輸電全空冷300兆乏調相機的研制及試驗,成為首家具備300兆乏全空冷調相機制造能力的企業。

 

    調相機整體技術國際領先、自主研制的世界首臺百萬千瓦白鶴灘水電站14號機組率先投產發電、全力推進煤炭清潔高效利用關鍵核心技術攻關、積極服務構建新型電力系統、大力發展抽水蓄能產業……近年來,哈電集團認真貫徹落實黨中央決策部署,堅決服務國家“雙碳”目標任務,為推動我國能源綠色低碳轉型作出了積極貢獻。

    在今年全國兩會期間,哈電集團董事長、黨委書記曹志安接受記者專訪時表示,實現“雙碳”目標,能源是主戰場,電力是主力軍,技術創新是關鍵,裝備制造是保障。如何提供技術更加先進、質量更加可靠、更加安全穩定的發電裝備,對于保障能源供應、推動能源綠色低碳轉型尤為重要。

    面向“十四五”時期帶來的發展新機遇新挑戰,哈電集團將堅定產業高端化、智能化、綠色化發展方向,進一步優化科技資源配置,充分發揮國家級重大科技創新平臺作用,全力打造先進電機原創技術策源地和水力發電設備原創技術策源地,以科技創新推動企業高質量發展。


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