特高压可控并联电抗器工程应用如何实现?

特高压可控并联电抗器是特高压输电技术的重要组成部分，也是特高压工程长期可靠运行的重要保障之一。国内超/特高压可控并联电抗器技术研究始于2005年。依托国家电网公司多个科技项目，500千伏、750千伏、1000千伏可控并联电抗器先后诞生。

特高压可控并联电抗器的研发面临的挑战来自4个方面。首先是系统成套设计关键技术，研发人员不但要解决容量快速调节、暂态控制方式等技术难题，还需掌握高阻抗变压器、晶闸管阀组、旁路开关、辅助电抗器、取能电抗器等核心设备的设计及绝缘配合关键技术；其次是建立精确的仿真模型，以准确模拟装置在各个工况下的全部工作过程，为精确设计主设备参数提供依据；再次需攻克特高压输电系统的电压无功平衡控制难题，实现稳定电压、平衡无功等功能；最后是核心设备生产制造的关键技术及试验方法。

我国研发人员采用了从低电压等级到高电压等级，从理论研究、工程样机到实际工程循序渐进推进的攻关历程。2006年、2012年，500千伏忻州可控并联电抗器、750千伏敦煌可控并联电抗器先后投运。这些可控并联电抗器均为世界首套，投运以来，在抑制电压波动、系统暂态时动态电压支撑等方面发挥了关键作用，有效保障了输电通道的经济、可靠运行，并为后续特高压可控并联电抗器的工程应用提供了有益借鉴。

1000千伏特高压可控并联电抗器的技术攻坚始于2007年。研发人员开展了1000千伏可控并联电抗器技术方案制订、关键技术研究、设备样机研制等系列科研攻关，在理论基础、仿真分析、设备研发及试验、核心制造工艺、核心控制算法等多个方面深入研究，全面掌握了特高压可控并联电抗器的核心技术。

2019年3月，特高压可控并联电抗器的工程应用正式提上日程。此时，南瑞集团中电普瑞电力工程有限公司（中电普瑞科技有限公司）已经掌握特高压可控并联电抗器的核心技术，但能否在工程成功应用仍是一项重大挑战。

中电普瑞研发团队在设备的研制过程中发挥工程经验和技术积累优势，针对张北—雄安交流特高压工程的需求，对每一个关键设备的参数进行严密的计算及仿真验证，并与中国电科院组成攻坚团队，研究确定适合张北—雄安特高压新能源送出系统的控制策略，使特高压可控并联电抗器更加智能；在设备试验过程中，研制低压等值样机，通过动态模拟试验、实时数字仿真系统（RTDS）试验、型式试验等多种手段验证装置的各项功能复合设计，大大提升了设备功能的可靠性；在设备现场调试阶段，通过系统性测试全面“体检”特高压可控并联电抗器，仅交接试验及系统试验就达110余项，验证各种工况下的设备整体性能，确保功能完备。8月29日，张北—雄安特高压交流工程通过72小时试运行，正式投运，特高压可控并联电抗器顺利实现工程应用。我国又一次填补了特高压关键设备领域的国际空白。

特高压可控并联电抗器作为特高压柔性交流输电技术的重要组成部分，其快速灵活的调节方式可有效突破新能源发电送出瓶颈，提高特高压交流系统稳定性，增加特高压输送容量。随着我国特高压输电工程建设加快，将会有越来越多的特高压工程应用这一设备。

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