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李鹏:创新攻关柔性交直流输电关键技术

发布时间:2024-03-29来源:

李鹏在实验室开展直流光纤电流互感器性能试验。 江艺 摄

 

专家成果:深耕柔性交流输电、高压直流输电控制保护等关键技术领域,带领团队开展电网潮流柔性控制、海上风电柔性直流并网等方向攻关;主导承担重点科研项目及示范工程项目20余项,牵头和参与制定国际、国家、行业标准20余项,获国家发明专利授权30多项,出版中英文专著8部,获电气与电子工程师协会标准贡献奖等荣誉。

在江苏电力科学研究院变电站智能设备检测技术实验室,该院首席技术总监李鹏通过±200千伏扬州—镇江直流输电工程实时数字仿真平台模拟该工程运行方式及工况,检验直流控制保护系统的响应能力,为即将开始的系统调试做好准备。

扬镇直流工程是我国首个交流改直流输电工程,控制保护系统是保障整个工程安全运行的核心。在模拟接地故障时,李鹏发现控制保护系统没有响应。他分析后发现,该工程拓扑结构特殊,若采用传统控制方法会造成低电压保护拒动。他立即向厂家提出了控制保护系统的优化改进策略。

排查问题的“火眼金睛”,是李鹏在长期的实践中锻炼出来的。

2011年11月,江苏首座直流换流站——±500千伏政平换流站启动年度检修。刚入职不久的李鹏参与了直流系统调试工作。他白天跟着厂家人员边学边干,晚上对着图纸、说明书钻研,在一个月检修期内迅速掌握了现场操作的要点。次年,李鹏就作为技术骨干参与了±800千伏苏州换流站的直流系统调试。

在一次次现场工作中,李鹏不断创新思路。以往,由于技术手段的限制,直流保护系统测试只能在实验环境中进行,无法验证系统接入电网后的运行性能。为此,李鹏研发了直流保护系统现场测试装置,并总结形成配套的测试标准规范,在±800千伏淮安换流站等重大工程调试检修中推广应用。

随着电网规模扩大和新能源电源大量接入,输电线路负载分布差异大、关键输电断面潮流输送受限等问题日益凸显。通过柔性输电技术提升电网运行效能成为李鹏的重点研究方向。其中,电网潮流控制是关键突破点。从2014年起,李鹏参与新一代统一潮流控制器(UPFC)技术攻关,带头制订了基于模块化多电平换流器(MMC)的UPFC技术方案。他将这些成果总结提炼,写入了他参与编制的6项UPFC领域国际标准。

移相器是一种造价低、运维简单的经济型潮流控制装置。2023年,李鹏在研究国外已有的移相器技术基础上,创新提出了分体分步式移相器控制保护方案,避免了传统的机械切换移相器档位方式的不可控风险,保障了档位频繁调节下的设备安全,促成我国首个输电移相器工程于同年7月在扬州建成投运。该工程将富余的新能源电力“引流”至负荷密集区,提升了新能源就地消纳能力10万千瓦。

2020年年初,亚洲首个海上风电柔性直流并网工程在如东建设,李鹏负责该工程的系统调试。工程中使用的直流耗能装置在国内首次应用,没有相关调试经验可以借鉴。李鹏带领团队深入研究了该装置的设计方案和运行策略等,设计了3种试验方案,并开展了近百次仿真模拟。经过反复论证,他们提出了“换流器不控充电条件下的直流耗能装置投切试验”方案,在不影响电网运行的前提下,验证了直流耗能装置的各项性能。最终,李鹏带领团队完成了整个工程的700余项调试。目前,该工程已平稳运行两年。

 

来源:国家电网报

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