一個國際標準的立項,代表著已經獲得了該技術領域的國際話語權。此次立項的國際標準,能夠解決哪些方面的問題?
海上風電發(fā)展迅速 他們?yōu)槿嶂辈⒕W海上風電場系統(tǒng)調試 標準貢獻了 “中國方案”
傳統(tǒng)海上風電采取交流并網方式,風電機組發(fā)出的交流電通過海底電纜傳輸?shù)诫娋W,結構簡單、系統(tǒng)可靠性強、技術成熟,但隨著離岸距離越來越遠,輸電距離增加,無功功率迅速增大,運行效率大幅降低。
柔性直流輸電技術是解決遠距離、大容量海上風電場并網的優(yōu)選技術路線。
當前,國內外已有一定數(shù)量的基于柔直輸電的海上風電場投入運行,更多工程則處于規(guī)劃和建設當中。系統(tǒng)調試是檢驗海上風電并網工程系統(tǒng)性能、保證工程順利投運的關鍵環(huán)節(jié),但卻缺乏明確的國際標準。
《柔直并網海上風電場聯(lián)合調試技術規(guī)范》填補了這項空白,將規(guī)定柔直并網海上風電場聯(lián)合調試的條件、目的、流程、項目、方法和要求,為大規(guī)模集中式新能源并網消納提供標準化解決方案,將為世界柔直并網海上風電工程貢獻“中國智慧”和“中國方案”。
為何會立項這一領域國際標準? 他們在實踐中奠定基礎
2020年初,為順利完成亞洲首個海上風電柔直送出工程——如東海上風電示范工程系統(tǒng)調試工作,國網江蘇電科院組建了系統(tǒng)調試攻關團隊, 制訂了包含風機本體、海上換流站、陸上換流站等741項工作的整體聯(lián)合調試方案,并通過業(yè)主方中國三峽建工(集團)有限公司專家審核。
在系統(tǒng)調試過程中,工作負責人張弛發(fā)現(xiàn)了一個問題:
“如東海上風電柔直并網工程在國內首次使用直流耗能裝置。當交流側發(fā)生故障導致電壓升高時,直流耗能裝置能消耗直流側的盈余功率,從而保護設備安全。但問題是,目前國際上缺乏柔直并網海上風電場調試國際標準,我們怎么對直流能耗裝置進行調試?”
為了對直流能耗裝置進行測試,系統(tǒng)調試攻關團隊深入研究了它的設計方案、運行策略、工作特性,設計了3種試驗方案,在實時數(shù)字仿真平臺搭建仿真模型,開展上百次試驗,對各方案進行論證、優(yōu)化,創(chuàng)新提出直流耗能裝置試驗方法,在不給電網造成影響的情況下,順利驗證直流耗能裝置性能與控制策略。最終,前后歷時3個月,對整個海上風電柔直輸電系統(tǒng)進行了全面檢驗,各項技術參數(shù)均符合工程要求。
2022年1月,由國網江蘇電科院主導調試的亞洲首個海上風電柔直送出工程——如東海上風電示范工程順利投運。至今已平穩(wěn)運行一年,年上網電量可達24億千瓦時,可滿足百萬戶家庭年用電需求。
提前謀劃 為爭取標準立項贏得先機
從2021年1月開始,國網江蘇電科院就著手謀劃,提煉柔直并網海上風電場聯(lián)合調試典型經驗和技術要求,并于當年4月形成標準提案,經反復討論后提交至IEC 可再生能源并網技術分委會(SC8A) 。
2021年4月,標準負責人楊毅滿懷信心地在IEC相關會議上匯報了該提案,然而卻得到多個國家質疑——提案涉及海上風電場、海上換流站、陸上換流站多方聯(lián)調,范圍較廣,建議先與相關IEC技術委員會工作組技術領域做好協(xié)調溝通,再考慮立項。
國網江蘇電科院根據(jù)專家建議,對標準提案涉及的技術范圍進行調整,區(qū)別于一般海上風電場或柔直換流站的常規(guī)調試,將重點轉移到海上風電場柔直并網的聯(lián)合調試,歷經兩年多,經過意見征求、各國國家委員會投票等環(huán)節(jié),最終獲批立項。
“按照國家電網公司‘科技創(chuàng)新-國際標準-工程應用’三位一體融合發(fā)展的工作思路,我們提前謀劃、超前布局,將科技攻關、國際標準、工程應用協(xié)同推進,把科技創(chuàng)新成果轉化為國際標準,為海上風電柔直并網工程建設貢獻‘中國方案’。”標準負責人楊毅介紹。