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中國西電集團有限公司
中國西電:

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系統解決方案
發(fā)布時(shí)間:2019-11-08        文章來(lái)源:       
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一、智慧電氣系統解決方案

中國西電集團是我國制造企業(yè)中唯一具備交直流輸電工程系統研究與成套設計能力的企業(yè)集團,所屬企業(yè)是國家能源電力電子技術(shù)與裝備研發(fā)中心、陜西省和西安市分布式微電網(wǎng)工程技術(shù)研究中心、國家認定的企業(yè)技術(shù)中心。

中國西電集團在全套輸變電裝備研發(fā)制造能力的基礎上,以國內獨有的系統研究、實(shí)驗仿真、成套設計能力,為國內外用戶(hù)提供交直流輸電、新能源發(fā)電與并網(wǎng)、智能配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、綜合能源等方面的系統解決方案、工程與服務(wù)解決方案、商業(yè)解決方案。

1.特高壓直流輸電解決方案

高壓直流輸電可應用于遠距離大容量電能輸送、電力系統異步聯(lián)網(wǎng)、長(cháng)距離海底電纜輸電、新能源大容量并網(wǎng)、向弱交流系統或無(wú)源系統供電、構建城市直流配電網(wǎng)等場(chǎng)合。

中國西電集團具備高壓直流輸電工程(包括常規直流和柔性直流)系統研究與成套設計的能力;具備高壓直流輸電工程所有一次設備及控制保護裝置的制造及試驗能力,包括換流閥、換流變壓器、平波電抗器、交直流濾波器、開(kāi)關(guān)類(lèi)、避雷器類(lèi)、測量裝置類(lèi)以及控制保護裝置;具備指導工程建設,進(jìn)行工程調試的能力。可針對用戶(hù)需求提供覆蓋高壓、特高壓直流輸電工程系統解決方案,包括獨立承擔高壓直流輸電工程系統研究與成套設計、設備成套或EPC交鑰匙工程。常規直流輸電系統電壓及輸送容量可至±1100kV/12000MW。柔性直流輸電系統電壓及輸送容量可至±800kV/5000MW。

直流輸電工程整體技術(shù)解決方案工程業(yè)績(jì):

①舟山-100kV/50MW直流輸電工程

該工程為我國第一個(gè)直流輸電工程。完成系統研究和成套設計,成套提供換流閥、換流變壓器、平波電抗器、控制保護系統、交流濾波器、直流場(chǎng)設備等直流系統成套設備,完成工程調試。

②嵊泗±50kV/60MW雙極海纜直流輸電工程

完成系統研究和成套設計,成套提供換流閥、換流變壓器、平波電抗器、控制保護系統、交流濾波器、直流場(chǎng)設備等直流系統成套設備,完成工程調試。

③韓國濟州島±80kV/60MW直流示范工程

完成系統研究和成套設計,成套提供換流閥、平波電抗器、控制保護系統、交流濾波器、直流場(chǎng)設備等直流系統成套設備,完成工程調試。

④±10.5kV/66MW三端混合直流試驗系統

完成±10.5kV/66MW LCC-VSC-VSC三端混合直流試驗系統總包項目,負責系統研究和成套設計、換流閥設計生產(chǎn)、交直流設備成套供貨、設備安裝、系統調試。

2.新能源發(fā)電及并網(wǎng)解決方案

1)智慧風(fēng)電解決方案:中國西電集團充分發(fā)揮央企資源優(yōu)勢,因地制宜并綜合考慮客戶(hù)需求,聚合供應商及合作方等相關(guān)行業(yè)資源,構建從風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)、電站設計、供應鏈服務(wù)、工程項目建設、調試運維及金融解決方案等全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)平臺,為客戶(hù)提供度電成本最低的解決方案。

2)智慧光伏電站解決方案:中國西電集團為大型地面電站及商用分布式光伏發(fā)電項目提供全套設計、項目管理、工程建設及運維服務(wù)等全壽命周期解決方案,全面適應大型地面電站、水面電站、山地電站、工商業(yè)屋頂電站等各種場(chǎng)景。


平魯石堂山風(fēng)電場(chǎng)項目



3.海上風(fēng)電接入解決方案

海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)在向深遠海發(fā)展過(guò)程中,受傳輸距離的限制,以往的交流送出方案已不能滿(mǎn)足要求。柔性直流接入方案是目前國際上公認的遠海風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的最佳技術(shù)方案。

中國西電集團擁有豐富的直流輸電工程(常規直流和柔性直流)系統研究與成套設計經(jīng)驗,擁有完善的系統仿真與試驗驗證系統以及控制保護系統,研發(fā)的柔性直流輸電換流閥已在多個(gè)直流輸電工程中長(cháng)期可靠應用。針對海上風(fēng)電柔性直流接入工程的特殊性。公司已經(jīng)在系統研究與成套設計以及柔性直流輸電換流閥研制方面進(jìn)行了長(cháng)期細致的研究,研制的海上用柔性直流換流閥樣機已通過(guò)海上環(huán)境適應性試驗驗證。公司擁有豐富的系統總成與工程調試經(jīng)驗,已具備為用戶(hù)提供海上風(fēng)電柔直接入工程系統解決方案的能力。

海上風(fēng)電柔直接入方案接線(xiàn)圖



4.微電網(wǎng)、綜合能源解決方案

根據能源革命的需要,實(shí)現電、冷、熱、氣等多種能源跨界互聯(lián)以及安全可靠的能源供給,充分利用清潔能源,提高能源利用率是未來(lái)能源系統的發(fā)展方向。綜合能源系統能夠實(shí)現多種類(lèi)型的能源供給,提高能源利用的靈活性、可控性與可靠性,滿(mǎn)足新能源開(kāi)發(fā)利用需求。

中國西電集團基于先進(jìn)的電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及控制理論,開(kāi)展了微電網(wǎng)系統、綜合能源系統方案研究。通過(guò)多年的技術(shù)研發(fā),形成了微電網(wǎng)及綜合能源控制保護系統等系列化產(chǎn)品,具備向用戶(hù)提供微電網(wǎng)、綜合能源系統解決方案的能力。

中國西電集團于2017年底在所屬西電電力系統廠(chǎng)區建成了200kW交、直流混合式微電網(wǎng)示范工程,截至2019年10月,該微電網(wǎng)示范工程已連續無(wú)故障運行22個(gè)月,經(jīng)濟效益與社會(huì )效益良好。

 

西電分布式微電網(wǎng)示范工程

綜合能源管理:西電工業(yè)園區



5.智能配電網(wǎng)與電能質(zhì)量治理解決方案

針對電網(wǎng)電壓閃變及波動(dòng)、三相不平衡、諧波等問(wèn)題,采用基于無(wú)源濾波器(FC)、靜止無(wú)功補償器(SVC)、靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)、有源電力濾波器(APF)、動(dòng)態(tài)電壓恢復器(DVR)等技術(shù)的解決方案,可調節無(wú)功功率支撐電網(wǎng)電壓、消除諧波污染、補償負荷不平衡電流等,實(shí)現電能質(zhì)量的綜合治理。

在智能中低壓交、直流配電網(wǎng)領(lǐng)域,采用以電力電子變壓器(PET)為樞紐的系統解決方案,可實(shí)現交直流設備接入、能量管理、潮流調度、故障隔離、分布式電源或多個(gè)電網(wǎng)連接組網(wǎng)等,提高電能的使用效率和分布式新能源的高效消納。

電力電子設備采用模塊化設計維護方便,具備電網(wǎng)故障穿越、諧振抑制、多機并聯(lián)協(xié)調運行等優(yōu)異性能。

具備系統研究及成套設計能力,可根據客戶(hù)需求提供包括系統方案設計、設備的設計與生產(chǎn)、試驗、系統調試、運維在內的系統整體解決方案。

主要技術(shù)參數:

額定電壓:覆蓋所有電壓等級;

額定容量:根據客戶(hù)需求定制.

典型工程案例:

鄂爾多斯400V/300kVar APF

湖南益陽(yáng)500kV變電站±120MVar SVC兼線(xiàn)路融冰

四川萬(wàn)縣500kV變電站±180MVar SVC

沙鋼集團電弧爐±50MVar SVC

青海“領(lǐng)跑者”光伏4個(gè)330kV和10個(gè)110kV變電站設備總包項目(包含40套SVG)

烏克蘭尼科波爾光伏電站4套 35kV/11MVar SVG及系統諧振解決方案

魯西異步聯(lián)網(wǎng)柔性直流輸電工程諧波分析

蘇州同里綜合能源示范中心四端口電力電子變壓器示范應用



二、關(guān)鍵能力

1.系統研究、成套設計

中國西電集團掌握了超特高壓直流輸電工程系統研究和與成套設計的核心技術(shù);具有一支經(jīng)驗豐富的直流輸電工程系統研究與成套設計團隊;擁有一套進(jìn)行直流工程系統研究和與成套設計所需要的具有國際先進(jìn)水平的數字仿真系統,包括系統穩定分析軟件BPA/simpow/PSSE、電磁暫態(tài)分析軟件PSCAD/EMTDC、主回路參數及無(wú)功交換計算軟件MainC、交直流濾波器設計軟件HAP、換流站絕緣配合研究軟件ISO以及噪聲計算軟件SoundPlan等;具備進(jìn)行(常規直流和柔性直流)高壓直流工程系統研究與成套設計的能力。

獨立或作為主要完成單位承擔完成了三峽-常州(±500kV)、三峽-上海(±500kV)、貴廣二回(±500kV)、云南-廣東(±800kV)、向家壩-上海(±800kV)、錦屏-蘇南(±800kV)、糯扎渡-廣東(±800kV)、溪洛渡-廣東(同塔雙回±500kV)、韓國濟州島(±80kV)、金沙江中游到廣西(±500kV)、觀(guān)音巖(±500kV)、南澳多端柔性直流輸電工程(±160kV)、魯西異步聯(lián)網(wǎng)(常規直流±160kV/柔性直流±350kV)、滇西北-廣東(±800kV)以及±10.5kV混合三端等直流工程的系統研究和成套設計任務(wù)。

參與完成的±800kV特高壓直流輸電工程獲2017年國家科技進(jìn)步特等獎。

2.實(shí)驗仿真

擁有兩套實(shí)時(shí)數字仿真平臺:RTDS和RT-Lab,10名實(shí)時(shí)數字仿真試驗人員,其中1名博士、4名碩士。

RTDS裝置包含4個(gè)RACK(NOVACOR,22個(gè)核)和20個(gè)GTFPGA。具備完成高壓及特高壓直流輸電、柔性直流輸電、多端混合直流輸電、柔性交流輸電、電力電子(如SVC/SVG、APF、TCSC等)、新能源(風(fēng)電、光伏發(fā)電等)、交直流微電網(wǎng)等領(lǐng)域的控制保護裝置閉環(huán)測試的能力。

RT-Lab裝置包含2個(gè) OP5600和6個(gè)OP7020,具備完成多端500電平以上柔性直流輸電和電力電子領(lǐng)域控制保護裝置閉環(huán)測試的能力。

基于這兩套實(shí)時(shí)數字仿真平臺完成了多個(gè)工程供貨的功能性能試驗。包括“魯西柔直背靠背工程”閥控裝置的出廠(chǎng)試驗、南方電網(wǎng)“±10.5kV/66MW LCC-VSC-VSC三端混合直流試驗系統”項目閥控裝置的出廠(chǎng)試驗、湖南大學(xué)“特高壓直流輸電物理模擬平臺研究”項目控制保護系統的出廠(chǎng)試驗等都基于這兩套平臺完成。


3.控制保護系統

控制保護團隊目前有包括教高、博士在內的高級專(zhuān)業(yè)人才,產(chǎn)品供貨范圍涵蓋雙端或多端常規LCC-HVDC、柔性MMC-HVDC及LCC/MMC混合型直流輸電的控制保護系統。控制保護系統基于西電集團的高端工業(yè)控制平臺ACM-100構建,平臺采用多主處理器構架,支持1個(gè)機箱內多達16個(gè)主處理器模塊并行處理,支持多優(yōu)先級循環(huán)任務(wù)和中斷任務(wù)迸發(fā)執行,最小任務(wù)周期小于50微秒。后臺監控系統采用適應大云物移應用需求的全新一代SCADA系統DYNAS構建,與傳統的SCADA系統相比,DYNAS系統在可靠性、處理容量及性能指標等方面均有大幅提升。

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