晁武杰：攻關(guān)柔性直流技術(shù)難點

　　6月1日，在福建廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程浦園換流站，福建電力科學(xué)研究院電網(wǎng)中心直流技術(shù)室主管晁武杰帶領(lǐng)柔性直流技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊開展廈門±320千伏柔性直流輸電科技示范工程可靠性提升改造工程的現(xiàn)場測試工作。

　　2013年博士畢業(yè)后，晁武杰進(jìn)入福建電科院工作。9年來，他一直從事柔性直流輸電方面研究。為解決福建電網(wǎng)深化應(yīng)用柔性直流輸電技術(shù)的“卡脖子”難題，晁武杰于2015年牽頭成立了福建電科院柔性直流技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊，并帶領(lǐng)團(tuán)隊開展廈門柔直工程控制保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、電能質(zhì)量仿真，以及碳達(dá)峰碳中和背景下的光儲柔直配用電關(guān)鍵技術(shù)研究。

　　廈門柔直工程的主設(shè)備全部國產(chǎn)化，大部分設(shè)備都是定制生產(chǎn)、首次應(yīng)用。設(shè)備和系統(tǒng)隱藏的問題都需要技術(shù)人員在調(diào)試環(huán)節(jié)及時發(fā)現(xiàn)并解決。2015年，晁武杰負(fù)責(zé)該工程項目調(diào)試前的閥控系統(tǒng)和水冷分系統(tǒng)調(diào)試工作，并創(chuàng)新研制了廈門柔直工程全站直流諧波監(jiān)測裝置，解決了廈門柔直工程直流側(cè)電壓、電流諧波無法實時監(jiān)測、越線告警的技術(shù)難題。

　　柔性直流系統(tǒng)的核心設(shè)備中的3.3千伏絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)器件具有可關(guān)斷、損耗小、易于控制等優(yōu)點，是高壓柔性直流輸電領(lǐng)域的核心器件。國家電網(wǎng)公司高度重視功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)工作，從2019年11月至2021年10月自主設(shè)計研發(fā)了IGBT芯片及模塊。可是，IGBT器件從理論研究到產(chǎn)品實用化，需要解決高電磁輻射環(huán)境下的運行可靠性問題和大電流突變帶來的器件電磁應(yīng)力問題。

　　為了解決這兩個問題，晁武杰與南瑞集團(tuán)有限公司、國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院有限公司的技術(shù)專家組成柔性技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊，開展IGBT器件示范應(yīng)用方案的制訂及現(xiàn)場試驗工作。2021年10月30日22時，IGBT在經(jīng)過連續(xù)兩次各12小時的40萬千瓦功率大負(fù)荷試運行之后，在廈門柔直工程鷺島換流站完成調(diào)試。他們協(xié)作完成了換流閥解閉鎖、大功率試驗等4項現(xiàn)場帶電試驗，并在國網(wǎng)福建超高壓公司技術(shù)人員的配合下完成了240個關(guān)鍵參數(shù)的測試，讓IGBT器件在高電磁輻射干擾環(huán)境下扛住了換流閥首次解鎖瞬間到達(dá)1.6千伏電壓的沖擊，實現(xiàn)IGBT器件在廈門柔直工程鷺島換流站內(nèi)一次性帶電成功、一次性解鎖成功、一次性大負(fù)荷試驗成功。

　　2021年，依托福建新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)建設(shè)，結(jié)合福建資源稟賦特點，晁武杰參與編制了中遠(yuǎn)海風(fēng)電全直流匯集示范工程、集儲能于一體的柔性換流示范工程等的首臺套設(shè)備示范應(yīng)用方案，著力解決中遠(yuǎn)海風(fēng)電高效送出消納等問題。(郭清梅)