近年來，隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略部署和以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)加速構(gòu)建，海上風(fēng)電的地位日趨重要。直流GIS應(yīng)用于海上換流平臺直流場，相比敞開式設(shè)備占地面積可縮小70%以上，具有耐候性能優(yōu)異、運(yùn)行可靠性高、少維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，可有效減少換流平臺的建設(shè)及運(yùn)維成本，助力海上風(fēng)電大規(guī)模高質(zhì)量發(fā)展。2000年日本首次在陸上應(yīng)用直流GIS，2023年德國Dolwin6海上風(fēng)電工程開啟了直流GIS在海上風(fēng)電應(yīng)用的先例，隨著國內(nèi)外海上風(fēng)電的迅猛發(fā)展，直流GIS在換流平臺上的應(yīng)用已成為必然趨勢，市場前景廣闊。
作為國內(nèi)最先開展直流GIS研制的廠家，平高集團(tuán)緊跟全球能源技術(shù)發(fā)展步伐和市場需求，開展了十余項(xiàng)核心技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了±210千伏、±350千伏、±550千伏系列化直流GIS產(chǎn)品一次性通過了長期帶電考核，驗(yàn)證了其長期運(yùn)行工況下的可靠性，為直流GIS系列化產(chǎn)品的應(yīng)用推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)取得突破
平高集團(tuán)致力于服務(wù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，聯(lián)合發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、設(shè)計(jì)院等所屬科研單位，強(qiáng)化與西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)等高校合作，在國內(nèi)率先開展直流GIS關(guān)鍵技術(shù)研究，經(jīng)過多年的聯(lián)合攻關(guān)及不懈努力，已掌握直流GIS研制核心技術(shù)。
通過對不同類型環(huán)氧樹脂低聚體、酸酐固化劑進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和化學(xué)性質(zhì)模擬，設(shè)計(jì)了包含多官能度環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的樹脂組分，開發(fā)了低體積電導(dǎo)率（較交流材料低一個(gè)數(shù)量級）、高機(jī)械強(qiáng)度（彎曲強(qiáng)度130～135MPa）的直流環(huán)氧材料配方。基于此研制的支柱絕緣子已在昌吉換流站±1100千伏直流穿墻套管中安全運(yùn)行4年，驗(yàn)證了配方的適用性及可靠性。
基于真型絕緣子的直流電壓閃絡(luò)測試，建立了直流耐受電壓-時(shí)間的統(tǒng)計(jì)概率模型，得到絕緣設(shè)計(jì)的電場控制判據(jù)；提出了直流絕緣子設(shè)計(jì)方法，研制了系列化絕緣子，解決了直流絕緣子低法向電場強(qiáng)度與高機(jī)械強(qiáng)度難以兼顧的問題，實(shí)現(xiàn)了直流絕緣子技術(shù)突破。
聯(lián)合西安交通大學(xué)開展了真型樣機(jī)在直流電壓下微粒運(yùn)動(dòng)特性測試，研究了微粒捕捉器對球形、線形及片狀微粒的捕獲試驗(yàn)，掌握了微粒捕捉器長度、距離筒壁高度、柵格形狀等參數(shù)對微粒捕獲效能的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)了組合式微粒抑制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了微粒的高效捕捉，提升了產(chǎn)品運(yùn)行可靠性。
長期帶電試驗(yàn)技術(shù)
提出了長期直流電壓下空載（無電流）、重載（額定電流）、負(fù)荷循環(huán)（電流間歇循環(huán)加載）并各階段測試后的直流電壓疊加沖擊電壓考核方案，可全面考核直流GIS的長期運(yùn)行絕緣性能。
系列化產(chǎn)品研制成果豐碩
±210千伏、±350千伏、±550千伏直流GIS長期帶電考核
±210直流GIS中機(jī)聯(lián)鑒定證書
±350直流GIS中國電工技術(shù)學(xué)會鑒定證書
平高集團(tuán)已成功研發(fā)±210千伏、±350千伏、±550千伏系列化直流GIS產(chǎn)品，直流GIS技術(shù)及部分產(chǎn)品已通過以院士為組長的行業(yè)專家鑒定，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)
牽頭申報(bào)了《海上高壓直流氣體絕緣金屬封閉輸電設(shè)備技術(shù)規(guī)范》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提出了直流GIS的設(shè)計(jì)要求和試驗(yàn)方法，可有力促進(jìn)國內(nèi)直流GIS/GIL產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
直流GIS研究應(yīng)用前景廣闊
直流電纜終端開發(fā)
直流GIS、電纜終端聯(lián)合測試
目前，海上柔直工程均采用敞開式充油電纜終端，不能充分發(fā)揮直流GIS體積小的優(yōu)勢。平高集團(tuán)積極聯(lián)合電纜附件廠家進(jìn)行干式電纜終端的研制工作，現(xiàn)已完成±550千伏干式電纜終端、電纜附件及電纜的聯(lián)合測試方案制定及樣機(jī)制造，將于近期開展為期6個(gè)月的長期帶電考核，打通直流GIS工程應(yīng)用的最后一環(huán)。
直流場整站GIS化設(shè)計(jì)
換流站直流場整站金屬封閉化布置
為解決高寒高海拔、高地震烈度等復(fù)雜環(huán)境地區(qū)換流站緊湊化建設(shè)的需求，平高集團(tuán)持續(xù)開展金屬封閉式直流高速開關(guān)、直流旁路開關(guān)、直流中線用轉(zhuǎn)換開關(guān)等產(chǎn)品研制，以實(shí)現(xiàn)換流站直流場整站GIS化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，推動(dòng)直流金屬封閉化技術(shù)在更多場景的應(yīng)用。
特殊試驗(yàn)回路搭建及測試
GIS隔離開關(guān)開合濾波器諧波電流工況尚無研究和測試經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)暫無滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)回路。平高集團(tuán)聯(lián)合華北電力大學(xué)開展試驗(yàn)回路設(shè)計(jì)，解決了常規(guī)電容放電回路衰減快與隔離開關(guān)開合時(shí)間長不匹配的難題，國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了等效回路的搭建，并完成了全部開合測試驗(yàn)證。
平高集團(tuán)將持續(xù)加大研發(fā)力度，夯實(shí)基礎(chǔ)研究，發(fā)揮直流GIS方面的技術(shù)優(yōu)勢，加快±800千伏直流GIS/GIL研制，助力西南、西北清潔能源基地大規(guī)模直流送出工程，為我國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和新型電力系統(tǒng)建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。
滬公網(wǎng)安備 31010602006535號
