来源:光明网 青藏高原雪山融水可转化为清洁电力,仅需9毫秒即可穿越2681公里,为粤港澳大湾区数千盏灯提供电力。这个看似科幻的场景很快将通过藏粤直流工程成为现实。 “这是我国第一个穿越如此复杂地形的特高压项目。”南方电网有限公司工程建设部副总经理董艳乐表示:“我们面临着超高海拔、雪山冻土、地质灾害、大面积交通和环境保护等问题。这条全长2681公里的‘电力天路’必须跨越三个地理阶梯:青藏高原、 云贵高原和华南丘陵。线路近90%经过山区,30%经过高山峻岭,最高海拔5300米。尽管面临这些挑战,藏粤CD作为全球输电容量最大、技术最前沿、投资规模全球最大的柔性直流输电工程,创造了多项“世界发展”。电力建设史上的“第一”。这背后是科研人员长期的奋斗。 2023年大年初一,在云南省迪庆藏族自治州香格里拉市红坡村海拔3400米的地方,空气中回响着破口放电的声音,一群科研人员屏住呼吸,看着屏幕上的放电曲线。他们正在对高海拔长气隙放电进行真实类型的测试。目的是研究电场的“性质”,了解高海拔特高压 D 下变电站设备安全距离的最终结果C 工作电压。 “当我接到这份工作时,我的第一感觉就是这不可能。”华南电网研究院高空试验组组长刘雷回忆道,当时高空长气隙放电试验的实际数据一片空白,他们的试验就像在雪地里寻找一条看不见的路。由于氧气浓度低、昼夜温差大、强度大,实验难度超乎想象。 高海拔地区的紫外线。最难的是“抢”空域。气隙的破坏是微秒级的瞬间,就像暴风雪中的闪电一样。为期数月的试验共包含23个类别、114组、超过3000次冲击下载。最后,通过高空放电试验获得了有价值的数据。这些数据克服了第一个障碍 项目的后续建设。如果高空放电新能源的不稳定性是“铺路”,是路中间的“危险沙洲”。预计将向广东省输送2000万千瓦绿色电力2681公里。当电网出现故障时,就像高速公路上突然堵车一样。多余的能量会立即“摧毁”直流变换器的柔性阀,而直流变换器是传输系统的“心脏”。 “当交流电源出现短路故障时,”华南电网研究院课题组组长赵晓斌解释道,“电网中存在大量过剩电量”,如果受端电网发生短路,阀门是否会受到‘冲击’保护?研究团队首先提出了一种具有功率自平衡功能的新型柔性直流换流阀拓扑,打造柔性直流输电系统的强大“心脏”。经过无数次尝试,团队终于攻克了超高电压、超长距离、新电能。解决针对柔性直流输电系统在电力连接过程中快速功率平衡的重要技术问题,我们开发了全球第一套最灵活的电力自平衡直流换流阀组。在西藏最高海拔5300米处,还有一个更加“神秘”的问题:宇宙射线。这里的大气中子通量是平原上的20倍,作为电力传输系统核心部件的IGBT(功率器件)就像脆弱的“电子神经”,在受到宇宙中子束撞击时会突然失效。毫无疑问,相关数据和技术的缺乏给藏粤直流工程的设计和建设带来了巨大的挑战。 “在我们获得西藏的环境数据之前,我们认为宇宙射线离我们非常遥远,”华南电网研究院团队的主要作者杨刘说。为了寻找答案,团队派出了能源设备位于东莞的中国散裂中心的中子源,这是一个可以加速中子束的大型国家科学设施。在数小时内模拟高空设备数十年的辐射,让您快速验证高空环境下功率设备的可靠性。最终,他们不仅发现了该设备的“安全电压阈值”,而且还提供了一种降低故障率的方法。这意味着换流阀即使在5300米的海拔高度也能稳定工作。经过一系列技术考察,藏粤直流工程最终采用了世界领先的“特高压多端柔性直流输电”技术。这样可以灵活传输不同时间、不同地区产生的绿色电力,减少电流扰动和对电网的影响。西藏粤直流工程建成后,将可提供超过430亿千瓦时的清洁电力每年向粤港澳大湾区输送相当于三峡水电站年发电量一半的电量,并为广州、深圳各增加500万千瓦供电能力。 (记者丹文婷 杨盛和)
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