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該工程在世界上首次實現(xiàn)了交流220千伏電壓等級電氣量的頻率可控轉(zhuǎn)換。黃輝 攝

富岑瀅?洪恒飛?科技日報記者?江耘

12月23日，世界首個電力高壓大容量低頻換頻站——220千伏亭山換頻站，在浙江省杭州市富陽區(qū)富春灣新城正式通電投運。作為杭州220千伏柔性低頻輸電工程重要組成部分，該換頻站全球首次實現(xiàn)交流220千伏電壓等級電氣量的頻率可控轉(zhuǎn)換，為明年整個柔性低頻輸電項目整體投運邁出了關鍵一步。

隨著碳達峰、碳中和進程加快，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建深入推進，電力輸電場景越來越多元化、復雜化，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行還面臨不少新挑戰(zhàn)。以浙江為例，既面臨著海上中遠距離輸電、大規(guī)模清潔能源消納等挑戰(zhàn)，在杭州等城市部分高密度負荷區(qū)域，還存在供電能力吃緊等現(xiàn)狀。

“我們將柔性低頻輸電技術，作為攻克上述難題的關鍵核心技術創(chuàng)新，嘗試在落地應用中驗證其科學性和有效性。”國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院技術人員裘鵬介紹，柔性低頻是一種以電力電子技術為基礎的高效交流輸電技術，可以將傳統(tǒng)電網(wǎng)中50赫茲的輸送頻率降低到20赫茲。這看似小小30赫茲的降幅，作用卻非常顯著——將有效提升輸電線路的輸送容量、輸送距離以及輸送效率。

據(jù)了解，柔性低頻輸電技術的問世，最初是為了解決海上風電遠距離輸送難題，國網(wǎng)浙江電力看準了該技術在大都市高密度負荷區(qū)域的應用前景，率先以杭州為試點將高壓柔性低頻輸電技術應用到城市電網(wǎng)。杭州柔性低頻輸電示范工程也是目前國際上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性低頻輸電工程。

一直以來，杭州作為大受端城市與全國所有城市電網(wǎng)一樣，受短路電流限制，500千伏和220千伏的供區(qū)分別獨立運行，供區(qū)間互濟能力沒有被充分利用。柔性低頻輸電為這一問題帶來了一套解決方案。

國網(wǎng)杭州供電公司技術人員許挺告訴記者，通過建設杭州220千伏柔性低頻輸電工程，杭州亭山、中埠兩座高壓大容量換頻站將形成低頻互聯(lián)，實現(xiàn)富陽和蕭山南部兩大電網(wǎng)的柔性潮流互濟、異步互聯(lián)，有效減少浙北、紹興特高壓換流站的換相失敗風險，同時為海上風電的低頻送出提供工程實踐樣板。

此次啟動帶電的亭山換頻站位于富陽區(qū)富春灣新城，總建筑面積7810平方米，是杭州220千伏柔性低頻輸電項目的重要組成部分。亭山換頻站在建設過程中應用了包括高壓大容量換頻器、低頻變壓器、低頻斷路器、低壓控保系統(tǒng)等14項國際領先首臺首套創(chuàng)新成果，攻克了低頻和工頻同步加壓難題，首次實現(xiàn)大功率換頻閥功率器件和電容國產(chǎn)化的應用，實現(xiàn)了世界首套高壓大容量M3C換頻閥的投運。

下一步，國網(wǎng)杭州供電公司將加快杭州220千伏柔性低頻輸電工程整體建設和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，確保2023年6月前完成對側(cè)中埠換頻站工程建設和雙端投產(chǎn)，實現(xiàn)500千伏富陽-昇光供區(qū)柔性低頻互聯(lián)。

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