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【陕西日报】“努力抢占国际直流开断制高点!”

2020年02月10日 10:50 来源:未知 手机版

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【陕西日报】“努力抢占国际直流开断制高点!”
——西安交大科研团队攻克国际电工领域重大难题 来源:交大新闻网 日期 2020-02-10 10:27 点击:

“服务国家需求,努力抢占国际直流开断制高点,是我们的使命和责任!”西安交通大学先进直流开断技术研究团队带头人荣命哲教授表示。

直流电力系统是支撑国家能源战略变革、促进国防关键装备升级换代的重要选择,在可再生能源规模化应用、城市配电、轨道交通、大型船舶供电、飞机供电系统等领域具有重要的应用前景。

“其中,直流电力开关装备是保证直流供电可靠性和灵活性的核心装备。由于直流电流的特性,系统要求切除短路故障时间短。直流开断是困扰国际电工领域的一大难题,严重制约了直流电网的发展和大规模推广。”荣命哲介绍。

长期以来,西安交通大学先进直流开断技术研究团队从事大容量直流开断技术、电力开关设备放电基础理论等方面的研究。2006年,该团队开始承担国防973项目研究,针对制约海军舰船电力系统更新换代的大容量直流断路器快速分断技术,发明了大容量直流电弧调控方法和高速脱扣与分闸机构,解决了直流断路器大电流电弧控制和分闸速度难以提升的问题,并与江苏大全集团合作成功开发了大容量直流断路器,通过国际权威检测机构IPH试验站型式试验,首次解决了舰船用大容量直流开断的世界性难题,为奠定我国在舰船综合电力技术领域的国际领先地位作出了贡献。该项目成果获得2016年度国家技术发明奖二等奖。

2019年12月,科技部在北京组织召开973计划项目验收会,“高压直流短路电流开断机理及其应用基础”项目全面完成项目任务。荣命哲教授作为首席科学家汇报了项目的完成情况和代表性研究成果,受到专家的高度评价。目前,该项目已经顺利结题。

“此次结题的973项目,围绕高压直流短路电流转移和电能耗散中的放电与绝缘特性演变规律及其调控的重大科学问题,揭示了短路电流转移、电压建立与能量耗散的耦合机理,提出了低成本、高性能的阻尼式高压直流开断新思路,有望解决未来高压直流断路器的规模化应用难题。”荣命哲介绍,该项目揭示了高压直流开断中瞬变电弧放电等离子体微观粒子输运机理,建立了完善的电弧等离子体物性参数数据库,数据已被全球16个国家35家研究单位使用;获得了高压直流短路电流转移与电能耗散中的电介质绝缘特性及其演变规律;研发了3个高压直流断路器模块样机,均完成了第三方测试验证。本项目的研究为我国高压直流断路器的总体设计、参数优化和工程研制奠定了基础。

与此同时,研究团队面向新能源接入电网、城市直流配电、国防关键装备领域的新需求,突破了直流开断电流快速转移、断口绝缘快速恢复、电能快速耗散的关键技术,相关研究成果推进了国内外直流开断技术领域的发展和进步,并通过产学研相结合的模式,与平高集团合作,研发了10kV/160kV直流快速开关、直流配电系统用断路器/负荷开关,其中快速开关已应用于国网张北、南网珠海直流工程;与西电集团合作,成功开发了10kV混合式直流断路器/负荷开关,已在国家重点研发项目苏州直流示范工程中成功夺标。这些成果为未来中高压直流电网的推广应用以及实现大规模可再生能源并网提供了设备保障。同时,部分成果推广至瑞士ABB、美国G W、韩国LS等国外电力行业著名企业,推动了中国电力高端技术及其装备走向世界。

团队在突破直流开断系列关键技术的同时,培养了一支优秀的中青年人才队伍,已培养优秀青年基金获得者1名,教育部青年长江学者1名,中组部青年拔尖人才1名。

“针对已有高压直流开断方案难以满足直流电网对断路器技术性能和经济成本的双重要求,团队未来将持续攻关,希望从根本上解决直流断路器成本高、体积大的问题,占领国际高压直流开断理论与技术研究的制高点。”荣命哲表示。

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