近日,“第十六届中国专利奖”评奖结果发布,西电电力系统自主研发的“一种特高压直流输电换流阀用晶闸管控制单元”实用新型专利荣获中国专利奖优秀奖,打破了原有换流阀用晶闸管控制单元由国外垄断的局面,可广泛应用于特高压直流输电换流阀产品。
随着国内国外特高压直流输电工程逐年增加,晶闸管换流阀作为整个直流输电工程的核心设备,其需求量也不断加大,而晶闸管控制单元作为晶闸管换流阀的核心控制部件,决定着整个产品能否安全可靠运行。以往直流输电工程的晶闸管控制单元都为国外进口,价格高,货期长,同时外方将其作为技术核心壁垒,一直阻碍着产品的自主国产。每个工程中都要使用数千个晶闸管控制单元,其自主国产后,每个工程都能为企业带来上千万的经济效益。
在研发过程中,西电电力系统投入了大量的人力物力,立足于自主研发,吸取外方设计经验,并结合自身产品特点进行优化,参考现有工程运行经验,对产品进行了重新的设计和完善,使功能完全满足国内外特高压直流输电工程的需要。
直流输电设备有别于交流输电设备,交流输电控制保护设备多数是在产品故障时进行工作,而直流输电设控制保护设备需要常年保持准确可靠的运行,其设备中断运行是不可接受的。由于特高压直流输电工程输送容量大,一旦个别设备发生故障,很有可能导致跳闸,对电网安全造成极大威胁,对企业造成无法衡量的经济和名誉损失,所以产品的可靠性就成为了关键。
晶闸管控制单元涉及的所有物料均选用国际汽车电子标准委员会认证的物料,其电气、机械、环境等性能均经过了严苛的抗疲劳性测试,可靠性大大优于常规物料。在整个产品的设计、生产和检验环节中,我们引入了国际电子工业协会(IPC)的标准体系,每个环节都按照III级产品等级进行(此等级为最高等级,多用于航天航空产品,对产品的中断运行是不可接受的)。每个批次产品都经过IPC进行第三方权威检测,并出具认证报告。通过对产品每个环节的严苛要求,保证其按照用户的要求,安全可靠运行40年。
截止目前,晶闸管控制单元已经完成了批量生产,并且搭载在特高压直流输电小组件换流阀上通过了绝缘型式试验,即将在未来的特高压直流输电工程中投入商业运行。