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全球首個IGCT柔性直流工程完成可靠性并網(wǎng)測試

　　本網(wǎng)訊（王璐）7月16日下午5時，三峽云南彌勒石洞山風(fēng)電場全球首個采用IGCT（集成門極換流晶閘管）器件、首個采用6.5千伏功率半導(dǎo)體器件的柔性直流工程順利完成為期6個月的加嚴(yán)長時可靠性測試的并網(wǎng)運(yùn)行，完成現(xiàn)場運(yùn)行驗(yàn)收，這標(biāo)志著我國在新一代柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域又一技術(shù)突破。

▲ 三峽云南彌勒石洞山風(fēng)電場 ?三峽科研院供圖

　　該工程由三峽科研院牽頭，三峽集團(tuán)所屬三峽能源、上海院參與建設(shè)。工程采用對稱單極接線形式，建成±15千伏、60兆瓦的IGCT-MMC（模塊化多電平換流器）背靠背兩端輸電系統(tǒng)，即通過以模塊化方式，組接IGCT器件形成換流閥，實(shí)現(xiàn)直流與交流電網(wǎng)的雙向連接，以±15千伏電壓、60兆瓦功率穩(wěn)定輸電，其模式為新型電力系統(tǒng)更靈活的組網(wǎng)提供了關(guān)鍵支撐。

　　我國IGCT技術(shù)研發(fā)始于20世紀(jì)90年代后期，早期應(yīng)用于大型軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)等設(shè)備的電機(jī)精準(zhǔn)調(diào)速。近年來，為適配新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求，三峽集團(tuán)聯(lián)合清華大學(xué)、南網(wǎng)科研院、西電電力系統(tǒng)、許繼電氣、南瑞繼保等單位組成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，從2016年起探索IGCT-MMC技術(shù)可行性。2024年示范工程落地，歷經(jīng)多年攻關(guān)，解決了關(guān)鍵參數(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)、關(guān)斷電流振蕩抑制、國產(chǎn)4千伏高壓直流支撐電容研發(fā)、子模塊通訊環(huán)形組網(wǎng)、極控鏈路延時優(yōu)化等多項(xiàng)核心難題，完成了從器件研制到閥塔開發(fā)、工程建設(shè)的全鏈條突破。

　　作為攻關(guān)的首個“應(yīng)用場”，該工程的突出亮點(diǎn)是288只國產(chǎn)化6.5千伏/4千安（通流2千安）IGCT-Plus 器件IGCT換流閥的應(yīng)用。相較于國外主導(dǎo)的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）換流閥，設(shè)備體積降低26%、成本降低30%、重量降低18%、損耗降低20%，性能完全滿足海上風(fēng)電柔性高壓直流輸電標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)了我國在相關(guān)領(lǐng)域的自主性。

▲ 三峽云南彌勒石洞山風(fēng)電場 ?三峽科研院供圖

　　在平均海拔2000米的云南彌勒石洞山風(fēng)電場，研發(fā)團(tuán)隊(duì)扎根現(xiàn)場，與建設(shè)者緊密協(xié)作，在設(shè)備調(diào)試階段，完成100余項(xiàng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)及保護(hù)功能試驗(yàn)；在并網(wǎng)運(yùn)行的180天里，IGCT柔直系統(tǒng)面對網(wǎng)側(cè)多次擾動均成功穿越，驗(yàn)證了IGCT技術(shù)的可靠性。

　　在該項(xiàng)目先導(dǎo)示范下，我國其他電力送出工程持續(xù)推進(jìn)該技術(shù)。例如，由南方電網(wǎng)公司投資建設(shè)的國家西電東送重點(diǎn)工程——昆柳龍直流工程開展了IGCT換流閥子模塊的掛網(wǎng)測試并計(jì)劃推廣應(yīng)用至其棠下工程；在海上風(fēng)電領(lǐng)域，換流閥作為海上換流平臺核心，其輕型化是遠(yuǎn)海風(fēng)電降本、實(shí)現(xiàn)平價上網(wǎng)的關(guān)鍵，IGCT技術(shù)正契合這一需求。

　　截至現(xiàn)場運(yùn)行驗(yàn)收前，系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行180天，相關(guān)數(shù)據(jù)將為IGCT柔性直流換流閥在“沙戈荒”、海上風(fēng)電、城市電網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供寶貴運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，推動我國在柔性直流輸電“新賽道”上取得新進(jìn)展。

編輯：高錦濤 楊思恒 盧西奧

發(fā)布日期：2025年07月17日