近日,由清华大学和怀柔实验室联合牵头,清华大学曾嵘教授负责的《集成门极换流晶闸管(IGCT)高压直流换流阀 第1部分:技术要求》、《集成门极换流晶闸管(IGCT)高压直流换流阀 第2部分:试验方法》两项国家标准正式获批立项,清华四川能源互联网研究院将作为参与单位深度参与相关工作。至此,继国家标准《柔性直流用集成门极换流晶闸管(IGCT)阀》于2024年获批立项后,IGCT换流阀领域首批国家标准的启动,将对相关技术的发展与应用产生深远影响。
本系列国家标准将对柔性直流输电和高压直流输电中IGCT 换流阀的术语和定义、文字符号和缩略语、使用环境条件、基本参数等级、技术要求、试验方法、铭牌、包装、运输、贮存等进行系统规范,为行业统一设计制造、测试验证和工程应用提供科学依据。
▲国标立项通知
高压直流输电是构建新型电力系统,实现大规模新能源外送的核心技术。常规高压直流输电系统采用晶闸管换流阀,但因晶闸管不具备主动关断能力,存在换相失败等安全隐患。IGCT高压直流换流阀——基于逆阻IGCT器件的混合换相换流阀(HCC),是由我国率先自主提出和主导的新型直流换流技术路线,在继承常规直流换流阀高可靠性、低成本、高效率优势的同时,通过在桥臂中使用具备双向阻断和主动关断能力的IGCT,使得换流阀能够在发生换相失败时实现主动关断强迫换相,消除常规直流输电系统换相失败风险。
清华大学、怀柔实验室已联合清华四川能源互联网研究院及国内多家头部企业,成功研制出世界首套混合换相换流阀(120kV/360MW),并通过全部试验和产品鉴定,技术成果已在“华中-西北”联网工程灵宝换流站改造工程中得到应用。
▲IGCT高压直流换流阀
随着IGCT换流阀产业化步伐加快,其低成本、低损耗、无换相失败的优势进一步凸显,但现有直流换流阀标准主要针对传统晶闸管换流阀和IGBT换流阀制定,不能满足IGCT高压换流阀的设计、试验及运行需求。此次国家系列标准的制定,将填补IGCT高压直流换流阀领域的相关标准空白,进一步完善直流输电技术标准体系,推动“设计-制造-测试-应用”产业链各环节参与企业达成共识,有力促进技术推广和产业生态构建,提升我国在IGCT高压直流换流阀领域的自主创新和标准主导能力。