上百千伏超多电平换流器装备关键试验技术及工程应用

　　完成单位：南方电网科学研究院有限责任公司,华北电力大学,南京南瑞继保工程技术有限公司,北京四方继保自动化股份有限公司,西安西电电力系统有限公司,荣信汇科电气技术有限责任公司

　　柔性直流输电是新能源并网的有效解决方案，是改变大电网发展格局的战略选择，是贯彻新发展理念的重大措施，对促进清洁能源消纳、绿色可持续发展具有重要意义。高压超多电平换流器是柔性直流输电系统的关键电能输送装备，直接影响柔性直流输电系统的安全可靠运行，但其包含海量非线性电力电子开关器件，并具有控制周期短等特点，这给柔性直流系统精确实时仿真及其控制保护装置试验带来了巨大挑战。本项目针对高电压大容量超多电平换流器的关键试验技术，产学研合作，取得了一系列创新成果：

　　1）首次提出超多电平换流器装置的实时仿真试验系统设计方法，首创超多电平换流器控制装置全接入技术，建立了多个世界首创性柔性直流工程实时仿真试验系统；2）提出了基于可编程门阵列的超大规模电力电子开关换流器装备实时仿真方法，自主研发了超多电平换流器的实时仿真装置，解决了柔性直流输电领域面临的共性难题，填补了柔性直流自定义拓扑精确仿真的技术空白；3）首次提出了超多电平换流器直流输电系统控制保护功能和性能测试方法及试验序列最优排序、试验数据快速并集等高效测试方法，研发了智能测试装置，实现了全方位高效率的试验测试及分析，至少缩短一半调试工期，提高工程运行可靠性；4）构建了超多电平换流器控制保护装备研发平台，攻克了柔性直流输电系统交流故障穿越、直流线路故障自清除等技术难点，研制了功能和性能更优的新一代超多电平换流器控制保护装置，促进了超多电平换流器技术和装备产业发展。

　　项目获得授权专利32项（其中发明15项）、软件著作权1项，发表论文30篇。项目组牵头制定标准11项，包括3项国际标准，成立国际大电网委员会B4.74工作组，产生了广泛的世界影响力。经鉴定“项目整体达到国际领先水平”。

　　项目的成功实施和推广应用，为柔性直流输电系统安全可靠运行提供经济有效的解决方案，减少工程试验投资成本，且极大缩短了工程调试工期，保障直流工程安全可靠运行，有力促进大规模清洁能源消纳；成功实现中国技术“走出去”，为韩国以及巴西等国际电力企业提供技术咨询服务，树立了我国仿真领域的国际品牌；研制了功能和性能更优的新一代超多电平换流器控制保护装置，带动了超多电平换流器控制保护装备制造业的发展，设备制造企业新增销售额27.4亿元；提升了我国能源科技自主创新能力和国际竞争力，践行了国家创新驱动发展战略，取得显著的经济效益和社会效益。