去年,由于西北地区风电波动导致整个系统不稳定,中国电网险些面临严重的停电事故。
为防止类似情况再次发生,该国工程师最近成功开发了一台智能直流变压器,功率为750兆伏安。这是目前世界上同类设备中最大的。
该设备专为运行风电和太阳能占比大的电网而设计,预计将重塑全球电力系统管理可再生能源的方式。
据报道,该设备“在柔性直流输电领域,为单个换流变压器设定了最大功率的世界纪录”。
大规模可再生能源传输的稳定解决方案

电网必须持续维持供需平衡。即使是微小的差异也可能导致频率变化;如果不及时控制,事故可能蔓延并引发大面积停电。
此外,由于依赖天气,可再生能源发电量可能比传统发电厂的调节能力变化更快,导致不稳定阶段。去年8月,这个问题在新疆变得严重,当时风电发电缺乏协调引发了低频振荡,威胁到国家电网。
现有输电系统难以在长距离上管理这些波动,因为电流无法精确控制。为解决这个问题,常州西电变压器公司(隶属于中国西电集团)开发了一台大功率柔性直流变压器。
这台智能机器将发电厂和本地电网的交流电转换为直流电,使电流稳定地沿一个方向移动。这有助于更高效地进行长距离传输,并允许运营商快速调整电流,支持管理类似去年事故的频率波动。
变压器的设计包括处理来自风电和太阳能输入的快速变化能力,集成光纤传感器以实时监测内部温度,以及磁场管理技术以减少能量损耗。
开发团队在恶劣条件下对设备进行了广泛测试,包括雷击和高速AC/DC转换。测试结果确认系统即使在超过预期设计限制时仍保持稳定。
据中国媒体报道,这项改进“可以有效解决高比例可再生能源发电从一开始的不稳定性”。
首个柔性超高压直流系统

这台变压器是HVDC(高压直流输电)系统的重要组成部分。此类系统旨在将发电厂的交流电转换为直流电以进行远距离传输,然后在接收点转换回交流电。
在全球各国日益依赖可再生能源的背景下,HVDC系统因其能够减少长距离电能损失并允许更精细的电流控制而扮演着至关重要的角色。
这台智能变压器将作为中国“西电东送”输电项目的一部分安装,旨在将电力从西部可再生能源丰富的省份输送到东部高消费需求地区。
该项目从甘肃延伸到浙江,全长2370公里,预计每年提供超过360亿千瓦时的电力。这被描述为第一个结合了远距离、大功率和实时控制三个要素的柔性超高压直流输电系统。
这台破纪录的变压器是电网工程未来方向的标志。展望未来,研究人员正在探索多点直流网络,能够动态路由电力通过多个区域,使可再生能源在大规模上更可靠和可预测。
(编译:Jon;审校:Momo;来源:越南中文社)
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