我国首次实现电网电能分布灵活控制

工作人员通过UPFC监控设备运行情况。新华社记者李响摄

　　12月11日，国家电网公司重大科技示范工程、江苏南京220千伏西环网UPFC（Unified Power Flow  Controller 统一潮流控制器）工程顺利投运。这是我国首个自主知识产权的UPFC工程，也是国际上首个使用模块化多电平换流（MMC）技术的UPFC工程，标志着全球能源互联网+最先进的柔性交流输电技术在江苏率先落地，我国在柔性交流输电技术上走在了世界最前列。

　　南京UPFC工程于2015年4月获得核准，6月全面开工。工程投资2.2亿元，占地约18亩。工程核心设备是3个直流侧并联的电压源换流器（VSC），直流侧额定电压±18千伏，额定电流1.1千安，容量为2×6万千伏安（串联侧）+6万千伏安（并联侧）。工程业主单位为国网江苏省电力公司，成套设备供应商为南京南瑞继保电气有限公司，设计单位为中能建江苏省电力设计院。

　　11日9时28分，随着UPFC装置并入南京电网，南京220千伏晓庄至铁北双线输送功率实现精准控制，实现预设调控目标12万千瓦。国家电网公司总经理助理张丽英宣布南京西环网UPFC工程投运成功。该工程充分展示了国家电网公司的科技创新能力，标志着公司智能电网高端装备研制水平迈上了新台阶，实现了“中国制造”和“中国引领”。

　　UPFC作为柔性交流输电技术的集大成者，代表着未来电力电子技术的发展方向。一直以来，世界各国广泛关注，进行了重点研究。UPFC针对常规电网建设、改造和运行中难以解决的潮流控制、供电能力提升等难题，通过大功率电力电子技术的应用，使电网潮流由自然分布转变为智能化灵活控制，在保持现有网架结构不变、不新建输电通道的前提下，有效解决这些问题。UPFC适用于经济发达地区城市电网供电能力的提升，以及现有电网的挖潜增效，是构建智能电网的重要技术手段，具有广泛的应用价值。

　　国家电网公司是国内首家掌握UPFC关键技术的企业，南京西环网工程是除美国、韩国外，全球第三个投入商业运营的UPFC工程，并且比前两个国家技术更先进。工程攻克了UPFC系统仿真、交流系统和换流器电气设计、设备参数选型、保护控制策略等UPFC成套设计技术难题；突破了多换流器灵活拓扑结构、高压大容量串联变压器、大电流晶闸管旁路开关（TBS）快速保护、双线有功无功解耦控制等核心技术；研制出包括控制保护系统、电压源型换流阀及阀控系统、晶闸管旁路开关、串联变压器等核心设备的成套装置，具有完全自主知识产权，标志着我国已占领当今电力电子技术应用的制高点，从本质上提升了我国智能电网相关技术、产品的国际竞争力。

　　正是基于UPFC在电网潮流智能灵活控制方面的优势，国家电网公司决定在南京实施UPFC工程，以解决城市供电走廊建设十分困难而导致供电能力受限难题，积极服务南京西部核心负荷区发展。从项目开工到最终投运，工程历时6个月，比类似工程工期缩短50%以上。在建设过程中，国网江苏电力在国家电网公司的统一领导下，充分发挥特高压工程建设经验，与众多参建单位一起，加强协同创新，克服工期紧、系统复杂、技术难度大等困难，全力推进技术创新，实施全过程标准化建设管理，高标准完成了工程建设任务。

　　南京西环网UPFC示范工程的成功投运，实现了南京城市西部核心区电力传输的精准控制，提升该区域供电能力30%以上，为地区经济社会发展提供了坚强的电能保障。同时，该工程将显著提高电网的整体科技含量，推动我国电网从传统电网向安全、高效、经济、清洁、互动现代电网的升级和跨越，为柔性交流输电技术在我国的大规模推广起到很好的示范作用。

　　【延伸阅读】

　　指挥电能奔跑的“红绿灯”

　　通俗地说，UPFC装置加装于南京西环网后，相当于给其安装了可调节电流通过的“红绿灯”，以点带面，实现对电力潮流的精准控制，让江苏电网离“不限电、少停电、用好电”的世界一流电网目标更进了一步。

　　电网正常状态下，安装UPFC后，可以通过“红绿灯”式的智能调节，控制电流的流向和流量，让电流高效流动，减少损耗，实现运行更经济。UPFC及其配套装置，能精准控制南京西环网北部输电通道按稳定限额运行，充分利用南部输电通道的裕度，增强西环网整体供电能力。

　　当西环网北部输电通道其中一条故障停运时，如未安装UPFC，另一条输电通道将超限额运行，最终导致北部输电通道过载“崩盘”，完全失去供电能力。安装UPFC后，通过对电流的“交通疏导”，另一条输电通道电流流量能最大化运行，保持供电能力，确保大电网安全可靠。

　　信息来源：《国家电网报》