世界首台套直流可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置工(gōng)作(zuò)完成

近日，由国(guó)网经济技(jì )术研究院有(yǒu)限公(gōng)司（简称“国(guó)网经研院”）监造的±800千伏白鹤滩—江苏特高压直流输电(diàn)工(gōng)程（简称“白江工(gōng)程”）用(yòng)世界首台400千伏直流可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置顺利完成全部型式试验，标志(zhì)着2种技(jì )术路线(xiàn)的400千伏直流可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置全部试验考核工(gōng)作(zuò)收官。

白江工(gōng)程创造性采用(yòng)特高压混合级联直流输电(diàn)技(jì )术，兼具(jù)了常规直流和柔性直流输电(diàn)的优势，是直流输电(diàn)技(jì )术和新(xīn)能(néng)源供给消纳体(tǐ)系的重要发展方向。可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置能(néng)够在毫秒(miǎo)级快速吸收直流系统故障后产(chǎn)生的盈余功率，避免换流阀等核心设备受到冲击而损坏，是混合级联直流输电(diàn)系统的关键核心设备，是工(gōng)程安(ān)全可(kě)靠性运行的重要保障。国(guó)网经研院高水平、专业化的监造技(jì )术团队，与各制造单位高效协作(zuò)，突破了数十项可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置工(gōng)业化过程中(zhōng)面临的可(kě)靠性难题，实现了该设备生产(chǎn)、试验的全过程精(jīng)准管控和全方位技(jì )术支撑，保障了设备的成功研制。

护航大国(guó)重器研制

白江工(gōng)程400千伏直流可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置包含“晶闸管开关”、“间隙开关”2种技(jì )术路线(xiàn)，其合闸时间小(xiǎo)于1毫秒(miǎo)、关合电(diàn)流达88千安(ān)、能(néng)量吸收能(néng)力达300兆焦以上，各项技(jì )术指标均为(wèi)世界之最。该设备内部集成了大容量避雷器、超高速触发开关、快速机械开关等先进设备，结构原理(lǐ)复杂，制造质(zhì)量和精(jīng)度要求严苛，面临较多(duō)亟待解决的可(kě)靠性问题。工(gōng)程伊始，国(guó)网公(gōng)司首席技(jì )术专家、国(guó)网经研院副院长(cháng)文(wén)卫兵表示，要充分(fēn)发挥国(guó)网经研院特高压设备监造行业的技(jì )术优势，深化直流输电(diàn)新(xīn)设备可(kě)靠性提升研究，确保首台套设备满足工(gōng)业化应用(yòng)要求，为(wèi)我国(guó)高压直流输电(diàn)技(jì )术输送新(xīn)能(néng)源保驾护航。

在国(guó)网公(gōng)司统一领导与支持下，国(guó)网经研院牵头理(lǐ)论研究、系统设计、生产(chǎn)制造、现场运维等各专业支柱单位组成攻关团队，全面开展可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置可(kě)靠性提升技(jì )术研究。攻关团队充分(fēn)调研同类设备典型故障案例，组织召开方案研讨、问题分(fēn)析等会议10余次，针对产(chǎn)品设计和工(gōng)艺细节开展深入讨论和迭代优化。围绕一次回路关键组部件、供能(néng)系统、高电(diàn)位板卡、控制保护装(zhuāng)置、型式及例行试验、特殊试验等方面进行可(kě)靠性提升专题研究，提出了设备可(kě)靠性提升质(zhì)量管控要点111项，编制作(zuò)业卡33份并逐项排查落实，有(yǒu)效保证了创新(xīn)设备本质(zhì)安(ān)全，为(wèi)可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置顺利通过型式试验奠定了坚实基础。

2021年10月，可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置的核心组部件——快速机械开关在测试过程中(zhōng)连续出现误动、拒动和通讯异常等故障，给所有(yǒu)参与设备研制的技(jì )术人员泼了一盆冷水。当时正值国(guó)庆假期，兼受新(xīn)冠肺炎疫情影响，相关技(jì )术人员和试验设备、场地的组织调度异常困难，使得问题排查和设备研制几乎陷入停滞。就在各方一筹莫展之时，攻关团队牵头各级制造商(shāng)组成临时工(gōng)作(zuò)组，充分(fēn)利用(yòng)现场有(yǒu)限的人力、物(wù)力资源，结合线(xiàn)上、线(xiàn)下沟通手段，从头开始，对设计文(wén)件、试验过程、故障波形逐一进行排查，抽丝剥茧，反复进行故障排查。经过工(gōng)作(zuò)组不懈努力，通过反复计算、仿真和分(fēn)析，终于发现快速机械开关控制系统的电(diàn)磁兼容设计存在重大缺陷，立即组织相关人员技(jì )术攻关，连夜加班加点解决电(diàn)磁兼容问题，一举突破影响设备研制的关键瓶颈。 

构建试验标准体(tǐ)系

可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置是由众多(duō)创新(xīn)设备构成的复杂成套系统，目前尚无针对该设备的试验标准，其各个关键组部件相比于传统同类设备性能(néng)参数要求更高，运行工(gōng)况特殊，传统同类设备的已有(yǒu)试验标准无法适用(yòng)。

在无标准可(kě)依的情况下，构建检测体(tǐ)系和检测规范成为(wèi)最紧迫的任务(wù)。国(guó)网经研院首席专家石岩认为(wèi)，应从升级关键组部件试验考核力度和强化模拟工(gōng)程实际运行工(gōng)况两个方面着手，建立可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置试验检测体(tǐ)系，实现有(yǒu)效的可(kě)靠性考核。攻关团队以实现真实工(gōng)况考核为(wèi)目标，从细微处入手，逐一分(fēn)析各种工(gōng)况下设备承受的实际应力，针对整机、关键一次组部件、供能(néng)系统、控制保护装(zhuāng)置等8个方面提出了206个试验项目及试验方案，经评审最终形成了适用(yòng)于2种技(jì )术路线(xiàn)、涵盖整机和全部各关键组部件的可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置试验检测体(tǐ)系，填补了相关领域技(jì )术空白。

在组部件层面，针对超高速触发开关，开展真实工(gōng)况下最严苛短路电(diàn)流的耐受试验，有(yǒu)力填补了常规动热稳定试验考核盲区(qū)，有(yǒu)效排除创新(xīn)设备设计和质(zhì)量上的缺陷；针对快速机械开关，开展其他(tā)开关失灵情况下的极限电(diàn)流关合试验，确保快速机械开关能(néng)够有(yǒu)效发挥后备作(zuò)用(yòng)，为(wèi)设备整机的可(kě)靠工(gōng)作(zuò)提供了多(duō)重保障。在整机试验层面，严格按照实际空间布置和应用(yòng)环境搭建整机试品，模拟整机极端工(gōng)况动作(zuò)产(chǎn)生的电(diàn)磁干扰对各组部件的影响，以有(yǒu)效发现设备电(diàn)磁兼容设计的薄弱环节，把问题解决在实验室里。

党建引领科(kē)技(jì )创新(xīn)

自承接白江工(gōng)程可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置监造任务(wù)，国(guó)网经研院设备监造中(zhōng)心第十党支部迅速成立了监造工(gōng)作(zuò)领导小(xiǎo)组，领导干部率先垂范，推进党建引领设备质(zhì)量管控提升，实现党建和业务(wù)工(gōng)作(zuò)深度融合。

“关键时刻，作(zuò)为(wèi)技(jì )术骨干的党员要首先顶上去，特别是要深入钻研创新(xīn)设备的原理(lǐ)和各个关键环节，不断强化监造团队的技(jì )术支撑能(néng)力。”国(guó)网经研院设备监造中(zhōng)心主任、第十党支部书记乐波如是说。

他(tā)们是这么说的，也是这样做的。可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置组部件中(zhōng)存在众多(duō)新(xīn)式设备，其设计制造和质(zhì)量管控均无经验可(kě)借鉴。国(guó)网经研院充分(fēn)发挥党支部战斗堡垒作(zuò)用(yòng)和党员先锋模范作(zuò)用(yòng)，以杨勇、魏争、刘亚萍等技(jì )术骨干组建了可(kě)控消能(néng)装(zhuāng)置党员攻关团队，带头攻坚克难、勇于担当，让党旗在设备试验一线(xiàn)飘扬。攻关团队克服疫情影响，加大原材料检验、分(fēn)装(zhuāng)、总装(zhuāng)、试验等关键环节的质(zhì)量管控力度，对设计和选型等重点工(gōng)作(zuò)给予技(jì )术支持，发现并解决设备重要质(zhì)量问题19项，有(yǒu)效保证设备制造精(jīng)度。同时，完成整机和组部件型式试验项目全过程见证，对试验方法、结果及进度进行严格监督和把关，确保了世界首台套400千伏直流可(kě)控自恢复消能(néng)装(zhuāng)置成功研制，为(wèi)白江工(gōng)程建设和新(xīn)能(néng)源特高压外送体(tǐ)系构建作(zuò)出重要贡献。

为(wèi)适应能(néng)源变革需求，直流输电(diàn)技(jì )术不断发展、应用(yòng)场景不断拓展，未来将涌现出更多(duō)的新(xīn)技(jì )术、新(xīn)设备、新(xīn)材料。国(guó)网经研院将继续服务(wù)国(guó)家发展战略，扎实开展特高压核心技(jì )术装(zhuāng)备的质(zhì)量提升工(gōng)作(zuò)，为(wèi)新(xīn)设备研制保驾护航，全面支撑新(xīn)型电(diàn)力系统构建，为(wèi)新(xīn)能(néng)源的消纳贡献力量。