2015年1月6日，由國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院自主研制的世界首臺(tái)200千伏高壓直流斷路器在北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“電力系統(tǒng)電力電子實(shí)驗(yàn)室”完成了型式試驗(yàn)，標(biāo)志著我國在直流輸電核心裝備研發(fā)領(lǐng)域取得了重大突破，為我國直流輸電的建設(shè)和直流電網(wǎng)的構(gòu)建掃清了障礙。
基于柔性直流的多端直流輸電和直流電網(wǎng)技術(shù)是解決新能源并網(wǎng)和消納問題的有效地技術(shù)手段之一，而高壓直流斷路器構(gòu)建直流電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)直流輸電系統(tǒng)和直流電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行有著極其重要的作用。但一直以來在高電壓、大電流條件下，如何解決直流電流無自然過零點(diǎn)而難以開斷，以及直流短路電流上升速度快要求其數(shù)毫秒內(nèi)開斷的問題，困擾著國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界，因此被譽(yù)為電力技術(shù)領(lǐng)域的百年難題。
國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院作為我國直流輸電技術(shù)的領(lǐng)跑者一直關(guān)注著國際前沿高端技術(shù)的研究。2012年以來，依托國家能源局和國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目下達(dá)的高壓直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機(jī)研制項(xiàng)目，開展了大量的關(guān)鍵技術(shù)研究工作，創(chuàng)造性地提出了超高速機(jī)械隔離開關(guān)與大功率IGBT全橋級(jí)聯(lián)組件相結(jié)合的技術(shù)路線，解決了固態(tài)直流斷路器高損耗的缺陷，有效地克服了機(jī)械斷路器開關(guān)速度的限制難題，實(shí)現(xiàn)了電氣與機(jī)械結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)，開發(fā)出了世界上第一臺(tái)200千伏高壓直流斷路器，在國內(nèi)外建成了自主產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系(已申請(qǐng)5項(xiàng)國際專利和30余項(xiàng)中國發(fā)明專利)。研制的高壓直流斷路器可以在3毫秒內(nèi)斷開一條200千伏高壓直流輸電線路產(chǎn)生的高達(dá)15kA故障電流，其速度比人類眨眼的瞬間還要快100倍。此前，國際跨國公司ABB和ALSTOM也相繼完成了80千伏/5ms/9kA和120kV/5.5ms/5.2kA原理樣機(jī)的研制工作。
下一步，國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院將傾力推動(dòng)高壓直流斷路器的工程化技術(shù)研究，完成200千伏高壓直流斷路器的工程示范應(yīng)用，為我國直流輸電網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、可再生能源的高效傳輸與利用以及不同地區(qū)間的電力資源整合及優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
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