特高壓可控并聯電抗器工程應用如何實現?

特高壓可控并聯電抗器是特高壓輸電技術的重要組成部分，也是特高壓工程長期可靠運行的重要保障之一。國內超/特高壓可控并聯電抗器技術研究始于2005年。依托國家電網公司多個科技項目，500千伏、750千伏、1000千伏可控并聯電抗器先后誕生。

特高壓可控并聯電抗器的研發面臨的挑戰來自4個方面。首先是系統成套設計關鍵技術，研發人員不但要解決容量快速調節、暫態控制方式等技術難題，還需掌握高阻抗變壓器、晶閘管閥組、旁路開關、輔助電抗器、取能電抗器等核心設備的設計及絕緣配合關鍵技術；其次是建立精確的仿真模型，以準確模擬裝置在各個工況下的全部工作過程，為精確設計主設備參數提供依據；再次需攻克特高壓輸電系統的電壓無功平衡控制難題，實現穩定電壓、平衡無功等功能；最后是核心設備生產制造的關鍵技術及試驗方法。

我國研發人員采用了從低電壓等級到高電壓等級，從理論研究、工程樣機到實際工程循序漸進推進的攻關歷程。2006年、2012年，500千伏忻州可控并聯電抗器、750千伏敦煌可控并聯電抗器先后投運。這些可控并聯電抗器均為世界首套，投運以來，在抑制電壓波動、系統暫態時動態電壓支撐等方面發揮了關鍵作用，有效保障了輸電通道的經濟、可靠運行，并為后續特高壓可控并聯電抗器的工程應用提供了有益借鑒。

1000千伏特高壓可控并聯電抗器的技術攻堅始于2007年。研發人員開展了1000千伏可控并聯電抗器技術方案制訂、關鍵技術研究、設備樣機研制等系列科研攻關，在理論基礎、仿真分析、設備研發及試驗、核心制造工藝、核心控制算法等多個方面深入研究，全面掌握了特高壓可控并聯電抗器的核心技術。

2019年3月，特高壓可控并聯電抗器的工程應用正式提上日程。此時，南瑞集團中電普瑞電力工程有限公司（中電普瑞科技有限公司）已經掌握特高壓可控并聯電抗器的核心技術，但能否在工程成功應用仍是一項重大挑戰。

中電普瑞研發團隊在設備的研制過程中發揮工程經驗和技術積累優勢，針對張北—雄安交流特高壓工程的需求，對每一個關鍵設備的參數進行嚴密的計算及仿真驗證，并與中國電科院組成攻堅團隊，研究確定適合張北—雄安特高壓新能源送出系統的控制策略，使特高壓可控并聯電抗器更加智能；在設備試驗過程中，研制低壓等值樣機，通過動態模擬試驗、實時數字仿真系統（RTDS）試驗、型式試驗等多種手段驗證裝置的各項功能復合設計，大大提升了設備功能的可靠性；在設備現場調試階段，通過系統性測試全面“體檢”特高壓可控并聯電抗器，僅交接試驗及系統試驗就達110余項，驗證各種工況下的設備整體性能，確保功能完備。8月29日，張北—雄安特高壓交流工程通過72小時試運行，正式投運，特高壓可控并聯電抗器順利實現工程應用。我國又一次填補了特高壓關鍵設備領域的國際空白。

特高壓可控并聯電抗器作為特高壓柔性交流輸電技術的重要組成部分，其快速靈活的調節方式可有效突破新能源發電送出瓶頸，提高特高壓交流系統穩定性，增加特高壓輸送容量。隨著我國特高壓輸電工程建設加快，將會有越來越多的特高壓工程應用這一設備。

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