6月11日至14日,首届上海国际碳中和技术、产品与成果博览会在上海国家会展中心举办, 来自国网江苏省电力有限公司的展品——UPFC统一潮流控制器模型参展亮相。
模型采用树脂材料3D打印制作形成,按1:140等比呈现了占地面积35000平方米的苏州南部电网500千伏统一潮流控制器(UPFC)示范工程,展示了国网江苏电力在推动能源转型、助力双碳目标落地方面的履责实践成果。

✍了解「上海国际碳博会」
首届上海国际碳博会,聚焦节能低碳技术、产品与成果展示,推动碳中和相关技术推广应用和新兴产业发展,促进经济社会发展绿色低碳转型。这是国内首个以“碳中和”为主题的博览会。
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展览搭建涵盖碳中和6大行业、24个细分领域的全产业链交流平台,聚全球政企学研之智,顶尖科学家云集,世界500强及头部企业广泛参与。能入选这个展览会,就是获得了权威、专业、国际的三重肯定。
✍「UPFC」为何入选能源转型典型?
本次展览,国家电网有限公司布展区域包括能源转型、节能增效、低碳服务三大板块。500千伏苏南UPFC工程,便是能源转型方面的创新实践。

苏州是我国用电负荷最大的地级市,从锦苏特高压直流落地到白鹤滩入苏再添能源动脉,来自西部的清洁水电,让苏州电网的“含绿量”越来越高。
然而区外水电季节性波动影响明显,导致苏州南部电网500千伏输电通道潮流分布不均,区域电网整体输电能力下降。

为解决此问题,2017年12月,世界上电压等级最高(500千伏)、容量最大(3×300兆伏安)的电网 500千伏统一潮流控制器(UPFC)在苏州投运。
如果将输电线路比作电力高速公路,UPFC则相当于交通警察。如果前方输电线路满负荷运行、公路拥堵,UPFC可指挥控制部分电能“转道”轻载线路,确保输电线路稳定运行。
500千伏苏南UPFC工程是国家电网公司重大科技示范创新工程,通过调节电网潮流分布,支撑四川清洁水电落地江苏,在世界范围内首次实现了500千伏电网潮流的灵活、精准控制,创造了多项世界第一,在世界柔性交流输电领域处于领先地位,对于全球绿色能源消纳、能源转型发展具有示范引领作用。
✍攻坚克难,突破「潮流控制」难题
这么厉害的技术,电力人是怎么做到的?那就得聊聊这些“黑科技”设备了↓↓↓
「换流器」——
UPFC系统交直流转换、进行潮流调节的关键设备。
要实现对线路潮流的控制,UPFC需要对电能进行交流-直流-交流的转换,两次转换依靠的是承担不同分工的换流器。
并联换流器将交流电整流成直流电,为串联换流器供电,串联换流器则在智能控保系统的指挥下,将直流电逆变为交流电,送入需要调节的潮流的线路中。

「串联变压器」——
发挥着换流器与交流系统功率交换的枢纽作用。
串联变压器与常规变压器相比,结构特殊,每相有两个高压套管,需要将线路开断,串接入线路当中,因此对设备绝缘的要求也大大提升。

国网江苏电力自主研发世界上电压等级最高、容量最大的独立式串联变压器,采用500千伏全绝缘结构设计,即变压器首端与尾端绕组绝缘水平相同,具有抗短路能力强、绝缘水平高等优点。
「TBS晶闸管旁路开关」——
核心设备换流器的"保护伞"。
并接在串联变压器中压侧绕组之间,当保护装置检测到故障后,TBS能够在2毫秒内快速导通,将换流器旁路,避免交流区故障和换流器区故障相互影响。

通过这些核心设备,500千伏苏南UPFC工程可以智能匹配几条交流通道的输电功率,控制负载重的线路功率不越限,同时将部分功率转移至其他轻载的线路上输送。
因而解决了之前潮流分布不均、存在供电瓶颈、不能满足负荷增长需求等问题,使得电网供电能力、安全性、适应性明显提高,并提升了我国在电工技术领域的综合实力和国际竞争力。

在支撑四川清洁水电源源不断送至江苏的同时,助力“双碳”目标实现,服务经济高质量发展。
争当能源清洁低碳转型的
推动者、先行者、引领者

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