±500千伏葛南直流输电改造工程正式投运 可控换相换流阀自主研发全球首创
6月18日晚，±500千伏葛洲坝至上海南桥直流输电改造工程正式投运。工程采用全球首创并具备完全自主知识产权的可控换相换流阀（CLCC）技术，实现了直流输电技术的又一次里程碑式跨越，充分彰显了我国电力工业的创新研发能力。
图说：国网上海电力工作人员对新组装的可控换相换流阀（CLCC）进行调试验收 采访对象供图（下同）
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1989年建成投运的葛南直流输电工程是我国首条±500千伏超高压直流输电线路。作为外电入沪的重要通道，该线路在30余年间将葛洲坝的清洁水电源源不断地送入上海电网，近15年来年均输送电量约55亿千瓦时，年最大输送电量达82亿千瓦时，为上海经济腾飞提供了重要的能源保障。
葛南直流工程建设之初，我国电力工业尚处落后，站内各类设备均为进口。随着年限增长，换流阀等设备严重老化且运行不稳定。同时，由于华东地区多馈入直流落点密集，受端南桥站临近换流站众多，多直流连锁换相失败问题突出，原有技术及装备已经无法满足工程安全稳定运行需求。为提升三峡清洁水电入沪的稳定性与可靠性，保障华东地区电力供应，国家电网公司历时半年，对南桥换流站核心设备进行了整体技术改造。
此次改造工程最大的亮点是首次采用可控换相换流阀代替传统换流阀。这是对传统特高压直流输电技术的一次重大革新，具有极其重要的示范引领作用。
换流阀是直流输电工程的“心脏”，功能是实现类似于“动脉”的交流电能和作为“静脉”的直流电能之间的交互。传统换流阀由可主动导通、不可主动关断的半控器件构成，虽然具有容量大、损耗低、可靠性高等优点，但也存在容易发生“换相失败”的缺陷。
这一缺陷所带来的风险，相当于换流阀因“动脉”的微小扰动引发千兆瓦级能量的“心脏骤停”，这个“基因里带来的顽疾”长期困扰着直流输电技术的发展，制约了中西部地区清洁能源向东部负荷中心大规模输送能力的进一步提升。
图说：南桥换流站运维人员对试运行中的可控换相换流阀（CLCC）进行巡视测温
为此，国家电网下属智能电网研究院于2019年组建科技攻关团队，经过五年持续不断的探索，原创性地提出可控换相换流阀（CLCC）技术。该设备采用全控、半控器件混联的并联双支路结构，通过在“动脉”扰动时刻精准引入全控器件实现“心脏搭桥”，从而彻底解决换流阀换相失败的技术难题。
可控换相换流阀是我国完全自主研发的高端电力装备，电子元器件数量多、精密性高、组装难度大，实际应用的技术经验更是空白。为保证该技术在葛南直流改造工程中成功示范，国网上海市电力公司不断优化施工改造作业和运行调试方案，最终确保改造任务提前完成、设备一次上电解锁成功，并在故障模拟试验中展现了优异的故障穿越和系统支撑能力。
葛南直流输电工程改造并成功投运，巩固了我国在高压直流输电技术领域的领跑地位。可控换相换流阀（CLCC）技术的成功示范应用，为我国华东、华南等地区大规模清洁能源接入提供了新的技术方案。未来，该技术将在“十四五”“十五五”电力规划中进一步推广应用，为“西电东送”战略开辟新的道路，不断助力“双碳”目标下的我国新型电力系统建设。
新民晚报记者 罗水元
