大容量低频换频站投运，电力实现“互通有无”

有用提高运送容量、间隔和功率
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跟着碳达峰、碳中和进程加速，新式电力体系构建深入推进，电力输电场景越来越多元化、复杂化，电力体系安全安稳运转还面对不少新挑战。以浙江为例，浙江电力体系既面对着海上中远间隔输电、大规模清洁能源消纳等挑战，在杭州等城市部分高密度负荷区域，还存在着供电能力吃紧等现状。

“我们将柔性低频输电技能，作为霸占上述难题的要害核心技能创新，尝试在落地使用中验证其科学性和有用性。”国网浙江省电力有限公司(以下简称国网浙江电力)电力科学研究院技能人员裘鹏介绍，柔性低频是一种以电力电子技能为基础的高效沟通输电技能，可以将传统电网中50赫兹的运送频率降低到20赫兹。这小小30赫兹的降幅，作用却十分显著——将有用提高输电线路的运送容量、运送间隔以及运送功率。

柔性低频输电技能的面世，开始是为了解决海优势电远间隔运送的难题。国网浙江电力看准了该技能在大都市高密度负荷区域的使用远景，率先以杭州为试点将高压柔性低频输电技能使用到城市电网。杭州柔性低频输电示范工程也是目前国际上电压等级最高、运送容量最大的柔性低频输电工程。

完成两大电网的柔性潮流互济

“这是大容量柔性交换频站，那是低频变压器，那是低频断路器和低频控保体系……”近日，在220千伏亭山换频站，国网杭州供电公司技能人员许挺对工程14项全球首台首套效果如数家珍。

这些效果，抢占了全球柔性低频输电范畴核心装备和要害技能制高点。更重要的是，它们发挥出了解决问题的实效。

一直以来，杭州作为大受端城市与全国一切城市电网相同，受短路电流约束，500千伏和220千伏的供区分别独立运转，供区间互济能力没有被充分利用，有时便会呈现“饱汉不知饿汉饥”的情况。柔性低频输电为这一问题带来了一套解决方案。

许挺告诉记者，经过建造杭州220千伏柔性低频输电工程，杭州亭山、中埠两座高压大容量换频站将构成低频互联，完成富阳和萧山南部两大电网的柔性潮流互济、异步互联，有用减少浙北、绍兴特高压换流站的换相失败风险。

此次启动带电的亭山换频站位于富阳区富春湾新城，总建筑面积7810平方米，是杭州220千伏柔性低频输电项目的重要组成部分。亭山换频站在建造过程中使用了包含高压大容量换频器、低频变压器、低频断路器、低压控保体系等14项国际领先首台首套创新效果，霸占了低频和工频同步加压难题，初次完成大功率换频阀功率器材和电容国产化的使用，完成了国际首套高压大容量M3C换频阀的投运。

技能效果可使用于多种场景

作为国际首个500千伏供区异步互联，杭州220千伏柔性低频输电工程为柔性低频输电设备与体系供给全面技能验证，也为这些前沿技能朝着更多场景转化使用更进了一步。

首要该技能可使用于中远间隔海优势电高效送出。“目前国内、国际上的近海风电场一般选用工频沟通技能，而远海风电送出一般选用直流输电，但直流输电换流站投资较高，对中短间隔的海优势力发电工程而言不够经济。柔性低频输电兼具工频沟通输电与直流输电的优势，在70—200公里范围内使用柔性低频输电，能有用降低海优势电运送的本钱。”国网杭州市富阳区供电公司低频运维班副班长黄晗江介绍。

其次该技能还可让电网兼容陆上多种新能源汇集与送出。柔性低频输电的“柔性”意味着完成了对电网参数的灵敏控制，提高了电力体系的灵敏性和安稳性。在杭州，本地的光伏发电容量已近200万千瓦，成为了本地最大电源，柔性低频输电的动态可调无功补偿作用，为分布式光伏的电压安稳运转供给有用支撑。

与此同时，柔性低频还有一个斗胆的潜在场景——电缆化城网供电。现在，不少城市核心区域供电负荷密度峰高，但是供电走廊十分少，多选用10千伏沟通电缆，而要在城市中心新建造110千伏变电站已十分困难。柔性低频输电技能使利用现有的资源，挖掘电网更大输电能力成为可能。