7月31日11時15分,全球首套大功率多柜并聯柔性勵磁系統成功通過72小時試運行考核,在溫州百丈漈水力發電廠二級電站正式投入商業運行。這是繼2020年投運世界首個柔性勵磁系統示范工程以來,柔性勵磁技術發展的又一重大突破,標志著大功率柔性勵磁應用技術取得重大進展,具備了向大型發電機組直接推廣應用的技術條件。
柔性勵磁技術是未來保障大型發電機組安全穩定運行的關鍵技術,在支撐大型發電機組適應“雙高”電網運行新特性方面起到“四兩撥千斤”的作用,能顯著提升常規機組的電壓穩定和寬頻振蕩抑制能力,對保障煤電機組在能源供應中有效發揮壓艙石作用意義重大。
新一代勵磁技術通過創新應用全控型IGBT功率拓撲,實現對基于半控型晶閘管器件的常規勵磁系統的全面柔性升級,但IGBT功率拓撲的復雜性和功率器件的脆弱性給以大電流為特點的大型發電機柔性勵磁裝置的開發應用造成重大挑戰。為此,溫州供電公司聯合浙江電科院、南瑞繼保公司、華中科技大學等產學研用單位,重點針對大功率柔性勵磁系統工程化問題開展技術攻關,突破IGBT裝置多柜并聯可靠運行的技術瓶頸,提出一系列首創的多柜并聯拓撲、動態環流抑制、冗余容錯控制等裝備可靠性提升技術,實現了首臺套大功率高可靠性柔性勵磁裝置的開發研制,并在溫州百丈漈水力發電廠二級電站3號機成功示范應用。試驗結果表明,多柜并聯柔性勵磁系統在面臨內外部故障等極端工況時具有更強的容錯能力和運行可靠性,勵磁系統功率柜之間的動態環流得到顯著抑制,均流系數超過99%,多柜并聯設計方案的技術先進性和工程可行性得到充分驗證。
據了解,本次示范投運的首套大功率多柜并聯柔性勵磁系統由4組功率柜構成,可滿足30萬千萬等級中型發電機組的應用需求,若將功率柜并聯組數增加至6~7組,即可滿足60萬千瓦至100萬千瓦等級大型煤電機組的應用需求。
作為一項我國原創、具有完全自主知識產權的國際領先技術,柔性勵磁技術的突破是我國勵磁技術從“落后、引進、消化吸收”到“創新、超越、引領發展”的重要標志和關鍵抓手。項目完成工業示范后,將顯著推動柔性勵磁工程應用技術的發展,為在大型煤電、調相機、抽蓄機組的推廣應用提供可靠經驗,從而真正實現新一代勵磁技術的跨越發展,與新能源大規模發展、新型電力系統建設、傳統同步電源角色轉變等能源轉型發展需求有效銜接,為“雙碳”目標的實現提供技術創新支撐。