全球首个IGCT柔性直流工程完成可靠性并网测试

健康生活 2025年07月17日 18:45 1 admin

7月16日下午5时，三峡云南弥勒石洞山风电场全球首个采用IGCT（集成门极换流晶闸管）器件、首个采用6.5千伏功率半导体器件的柔性直流工程顺利完成为期6个月的加严长时可靠性测试的并网运行，完成现场运行验收，这标志着我国在新一代柔性直流输电技术领域又一技术突破。

▲ 三峡云南弥勒石洞山风电场三峡科研院供图

该工程由三峡科研院牵头，三峡集团所属三峡能源、上海院参与建设。工程采用对称单极接线形式，建成±15千伏、60兆瓦的IGCT-MMC（模块化多电平换流器）背靠背两端输电系统，即通过以模块化方式，组接IGCT器件形成换流阀，实现直流与交流电网的双向连接，以±15千伏电压、60兆瓦功率稳定输电，其模式为新型电力系统更灵活的组网提供了关键支撑。

我国IGCT技术研发始于20世纪90年代后期，早期应用于大型轧钢机、矿井提升机等设备的电机精准调速。近年来，为适配新型电力系统发展需求，三峡集团联合清华大学、南网科研院、西电电力系统、许继电气、南瑞继保等单位组成产学研联合体，从2016年起探索IGCT-MMC技术可行性。2024年示范工程落地，历经多年攻关，解决了关键参数协同设计、关断电流振荡抑制、国产4千伏高压直流支撑电容研发、子模块通讯环形组网、极控链路延时优化等多项核心难题，完成了从器件研制到阀塔开发、工程建设的全链条突破。

作为攻关的首个“应用场”，该工程的突出亮点是288只国产化6.5千伏/4千安（通流2千安）IGCT-Plus 器件IGCT换流阀的应用。相较于国外主导的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）换流阀，设备体积降低26%、成本降低30%、重量降低18%、损耗降低20%，性能完全满足海上风电柔性高压直流输电标准，加强了我国在相关领域的自主性。

▲ 三峡云南弥勒石洞山风电场三峡科研院供图

在平均海拔2000米的云南弥勒石洞山风电场，研发团队扎根现场，与建设者紧密协作，在设备调试阶段，完成100余项稳态、暂态及保护功能试验；在并网运行的180天里，IGCT柔直系统面对网侧多次扰动均成功穿越，验证了IGCT技术的可靠性。

在该项目先导示范下，我国其他电力送出工程持续推进该技术。例如，由南方电网公司投资建设的国家西电东送重点工程——昆柳龙直流工程开展了IGCT换流阀子模块的挂网测试并计划推广应用至其棠下工程；在海上风电领域，换流阀作为海上换流平台核心，其轻型化是远海风电降本、实现平价上网的关键，IGCT技术正契合这一需求。

截至现场运行验收前，系统已稳定运行180天，相关数据将为IGCT柔性直流换流阀在“沙戈荒”、海上风电、城市电网等领域的应用提供宝贵运行经验，推动我国在柔性直流输电“新赛道”上取得新进展。

本文作者：王璐