该工程在世界上首次实现了交流220千伏电压等级电气量的频率可控转换。黄辉 摄
富岑滢 洪恒飞 科技日报记者 江耘
12月23日，世界首个电力高压大容量低频换频站——220千伏亭山换频站，在浙江省杭州市富阳区富春湾新城正式通电投运。作为杭州220千伏柔性低频输电工程重要组成部分，该换频站全球首次实现交流220千伏电压等级电气量的频率可控转换，为明年整个柔性低频输电项目整体投运迈出了关键一步。
随着碳达峰、碳中和进程加快，新型电力系统构建深入推进，电力输电场景越来越多元化、复杂化，电力系统安全稳定运行还面临不少新挑战。以浙江为例，既面临着海上中远距离输电、大规模清洁能源消纳等挑战，在杭州等城市部分高密度负荷区域，还存在供电能力吃紧等现状。
“我们将柔性低频输电技术，作为攻克上述难题的关键核心技术创新，尝试在落地应用中验证其科学性和有效性。”国网浙江省电力有限公司电力科学研究院技术人员裘鹏介绍，柔性低频是一种以电力电子技术为基础的高效交流输电技术，可以将传统电网中50赫兹的输送频率降低到20赫兹。这看似小小30赫兹的降幅，作用却非常显著——将有效提升输电线路的输送容量、输送距离以及输送效率。
据了解，柔性低频输电技术的问世，最初是为了解决海上风电远距离输送难题，国网浙江电力看准了该技术在大都市高密度负荷区域的应用前景，率先以杭州为试点将高压柔性低频输电技术应用到城市电网。杭州柔性低频输电示范工程也是目前国际上电压等级最高、输送容量最大的柔性低频输电工程。
一直以来，杭州作为大受端城市与全国所有城市电网一样，受短路电流限制，500千伏和220千伏的供区分别独立运行，供区间互济能力没有被充分利用。柔性低频输电为这一问题带来了一套解决方案。
国网杭州供电公司技术人员许挺告诉记者，通过建设杭州220千伏柔性低频输电工程，杭州亭山、中埠两座高压大容量换频站将形成低频互联，实现富阳和萧山南部两大电网的柔性潮流互济、异步互联，有效减少浙北、绍兴特高压换流站的换相失败风险，同时为海上风电的低频送出提供工程实践样板。
此次启动带电的亭山换频站位于富阳区富春湾新城，总建筑面积7810平方米，是杭州220千伏柔性低频输电项目的重要组成部分。亭山换频站在建设过程中应用了包括高压大容量换频器、低频变压器、低频断路器、低压控保系统等14项国际领先首台首套创新成果，攻克了低频和工频同步加压难题，首次实现大功率换频阀功率器件和电容国产化的应用，实现了世界首套高压大容量M3C换频阀的投运。
下一步，国网杭州供电公司将加快杭州220千伏柔性低频输电工程整体建设和系统联调，确保2023年6月前完成对侧中埠换频站工程建设和双端投产，实现500千伏富阳-昇光供区柔性低频互联。
(责任编辑：韩梦晨)
