潮汐力托举2.2万吨“钢铁巨屋”世界最大海上换流站落户江苏如东(2)
三峡如东海上换流站下部导管架基础是目前国内建造的最大体量海上风电导管架。导管架采用分体式桁架结构,其精准定位对海况要求、施工工艺要求均极高。在经过数种施工方案比选、数轮专家评审后,最终选用“搁置平台精确定位安放”创新施工工艺,实现了施工偏差远小于设计要求的目标。
此外,海上换流站上部组块具有重量重、体积大等特点,加之海上换流站内部换流阀、电抗器等电气设备对于振动、加速度、倾角等参数敏感,导致海上换流站上部组块搭载建造、滑移上船、海上运输安装难度增大。为了克服这些困难,三峡集团牵头各参建单位通过多轮结构设计优化、设备抗震仿真设计优化、浮托安装稳性设计优化等方式,高效解决、预防了相关问题,实现换流站的顺利安装。
柔性输电,解锁海上风电新技术
随着海上风电开发程度的不断提高,风电场离岸距离越来越远,远距离海上输电成为关键制约因素。三峡如东柔性直流输电工程是亚洲地区首次将柔性直流输电技术运用于海上风电的项目,其±400千伏电压等级成套设计与应用更是创新突破。
高压直流输电须通过换流站来实现交直流之间的变化。到目前为止,高压直流输电技术已经历了3次技术上的革新,革新主要体现在其所组成换流器的基本元件发生了革命性的重大突破。三峡能源江苏分公司总经理刘兵向科技日报记者进一步解释道,基于电压源型全控性换流器技术的直流输电方式,被称为是柔性直流输电,也是第三代直流输电技术。
柔性直流输电中的换流器为电压源换流器(VSC),其最大的特点在于采用了可关断器件(通常为IGBT)和高频调制技术。通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差,可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样,通过对两端换流站的控制,就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送,同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率,从而对所联的交流系统给予无功支撑。
“柔性直流输电技术作为目前世界上最前沿的输电技术,解决了当前交直流输电技术面临的诸多问题。”刘兵表示,和传统电流源型直流相比,柔性直流对电压、频率的控制更加灵活,就像一个完全可控的水泵,能够精准控制水流的方向、速度和流量,使水库水位更加平稳,河流被截停的几率也大幅下降。
因此,柔性直流输电技术特别适合应用于长距离的跨海电缆送电、可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电(黑启动)、异步交流电网互联等领域。
“远海海上风电即将成为未来海上风电项目开发的聚焦点。柔性直流输电技术将远海的电能汇聚并转换为损耗更低的直流电,然后通过海缆输送至陆上,能有效弥补传统长距离交流输电存在的不足,相比传统交流输电更具有技术经济性。”刘兵说。
(责编:赵超、陈键)