再攀高峰荣信股份“SSR-DS”的巨大成功_荣信股份_同步谐振动态稳定器

再攀高峰荣信股份“SSR-DS”的巨大成功

2009/8/31 9:48:00

一 伟大构划——西电东送的重要历史意义

能源是整个社会生存和发展的根基，关系到一个国家的经济命脉。改革开放30年以来，随着我国经济蓬勃快速发展，对能源尤其是电力能源提出了新的更高的要求。

但在我国，一次能源主要分布在经济不发达的西北部地区，而生产力却主要集中在东南沿海及环渤海地区。这种一次能源分布与生产力布局的不协调，长期以来客观形成了东西部地区经济发展不平衡的局面，因此，“西电东送”成为我国资源优化配置的必然趋势。

“西电东送”开创了我国电力建设史上大规模电源、电网建设的先河，不仅能够弥补我国东南部等经济发达地区电力紧张的严重缺口，也能够促进西北部地区能源的有效利用和经济发展，是利国利民、实现我国东西部地区经济均衡发展和建设可持续发展的和谐社会的多赢之举。

作为我国国家电网和“西电东送”的重要组成部分，神华集团陕西国华锦界能源有限责任公司（即：锦界电厂）地处陕北能源基地，是“西电东送”大型坑口电厂，承担着向华北电网尤其是京津塘地区进行远距离供电的重要任务。

荣信股份作为国内知名的电力电子企业和世界最大的无功补偿设备制造商，与锦界电厂等单位紧密协作，成功实现应用自主研发的SSR-DS（次同步谐振动态稳定器）解决串补输电产生的次同步谐振问题，不仅为西电东送做出了巨大贡献，更填补了国际空白，对推动世界串补输电技术的发展产生了积极的、重要的影响。

二 国际难题——次同步谐振对电网的危害

远距离、大容量输电是“西电东送”的显著特点。而目前，我国电网受暂稳极限限制，电网输送容量较低，长距离送电线路输送能力与国外发达国家相比，存在巨大差距，国家电网公司系统约有多个电厂电力送出受到严重制约。

串补输电技术的出现，为长距离大容量输电提供了新的可能。实践证明，串补技术可以大大提高系统设备的输送能力，锦界电厂利用该技术，节省了一条输电线路，不仅增强了系统暂态稳定性，同时比增建输电线路等方式具有节省线路投资、减少线路走廊占地，节约燃煤、降低污染物排放等诸多优势，是实现电网安全运行和经济输电、解决我国电力送出受限问题的根本途径。

但串补输电方式也潜藏着一个与生俱来的缺陷，那就是次同步谐振问题。如不采取相应的抑制和保护措施，将会造成发电机组轴系扭振损坏，甚至造成电网系统的瘫痪。上世纪70年代，美国莫哈维电厂发生过两次次同步谐振问题，发电机组大轴遭到严重损坏，造成严重社会影响和巨大经济损失。

在我国，各大电厂均不同程度存在该问题。因此，解决串补输电过程中产生的次同步问题不仅是我国西电东送等远距离经济输电的当务之急，也是长期以来一直困扰电力行业的世界性难题之一。

为保障西电东送工程的顺利实施，同时也为了促进我国和世界电力事业的发展，2007年1月，由神华集团国华电力公司组织的项目攻关小组正式成立，荣信股份作为国内技术水平最高、研发及生产能力最强的企业之一，从一开始便成为项目组的核心成员单位，共同向抑制次同步谐振这一国际性难题发起了挑战和冲击。

三 为天下先——“SSR-DS”的成功研发

经过多番论证，攻关小组开创性地提出了应用无功调制方法来抑制次同步谐振问题的解决方案。并将该装置正式定义为：次同步谐振动态稳定器，简称“SSR-DS”。

然而，应用此类设备抑制次同步谐振，仅只在美国圣胡安电厂曾有过工程应用探讨，但随即拆除，此后世界上再没有实际运行的同类型设备可供借鉴，相关技术和经验也已流失。

而通过与国际知名的成套商联系沟通，各公司虽然表示可以承担研究工作，但在信号提取辨识、控制策略实现等关键环节存在巨大技术空白，需要较长时间的研究并实现重大技术突破才能满足工程应用要求。因此，项目实施面临着巨大难题和严峻考验。

神华集团国华电力公司经过多番论证，决定采取“产、学、研、用”联合开发的模式，整合国内技术水平较高、研发及生产能力较强的6家单位强强联合，共同完成这一艰巨任务。

其中，国华公司和锦界电厂负责整体项目的领导、组织以及各项方案的确定和协调等工作；

荣信股份作为国内知名的电力电子企业和世界最大的无功补偿设备制造商，生产制造技术水平已经达到国际先进水平，在公司规模、研发能力、技术力量、工艺水平和试验能力等方面均居于世界领先水平，拥有多年工程应用经验，因此，承担了整套设备的生产制造、系统和设备的动模试验、型式试验、出厂试验；基建、安装、现场试验、调试和投运等工作。

华北电力设计院和陕西电科院在“次同步谐振问题”方面有较深的研究水平，负责技术课题研究及土建、安装等工程研究和设计工作；

国华技术中心负责项目相关的技术规范、技术标准及信息等工作。

历经13个月的紧张工作和不断探索，通过2000多种方式方法和4万多次的反复试验，SSR-DS取得了成功！2009年3月，国网公司组织进行了对设备性能的验证试验，结果表明：SSR-DS装置具备抑制次同步谐振功能，抑制性能可以满足运行要求；在发输电系统正常方式、主要N－1方式及故障等情况下抑制次同步谐振效果良好！能够保证锦界电厂在串补输电方式下机组轴系安全。

SSR-DS装置的巨大成功，同时也宣告了一项突破世界长距离大容量输电的崭新技术由此诞生！

目前，该核心技术已申报多项国家技术发明专利。

四 深远影响——技术创新和社会贡献

SSR-DS为国内首创，世界唯一应用无功调制方式抑制次同步谐振的在运行装置，为解决串补输电次同步谐振问题开创了新的方向，推动了串补技术的应用和发展，填补了国际空白。

该装置由转速检测部分、信号变换传输部分、控制部分、功率阀组部分、TCR电抗器、FC滤波通道等部分构成。

SSR-DS实现了控制策略、控制方式、设备技术、连接方式等四大创新。经比较，其效果优于阻塞滤波器、励磁系统附加控制（SEDC）、可控串补等方案，代表了当前世界上解决次同步谐振问题最先进的技术水平。

SSR-DS不仅能有效解决串补输电的次同步谐振问题，同时能够有效降低投资成本，并且具有显著节能减排效果。该方案比增建一条500kV线路节约投资约6亿元；减少输电线路走廊占地约31平方公里；设备投运后，机组可实现满发，每年能够多输送电量41.25亿度，相当于增加了1台700MW机组的年发电量。

SSR-DS具有巨大的应用与推广价值。仅在我国，就至少可在10余个电网项目中进行应用，保守估计，可节约一次投资近百亿元，节约线路占地460平方公里，每年可多输送电量600多亿度，相当于新建10多条500kV的输电线路；每年可为各发电企业增加效益近50亿元，每年节省标煤2000余万吨，每年减少二氧化碳排放5535万吨、减少二氧化硫排放2.7万吨、减少氮氧化合物排放10.7万吨，节能减排效果明显，资源和环境保护作用突出，经济和社会效益巨大。

SSR-DS的成功研发，让我国成为世界上第一个拥有采用“无功调制”方法抑制“次同步谐振”核心技术自主知识产权国家，使我国的电网安全和经济输电技术再次走