田杰：研究自主知識產權直流輸電技術

　　人物簡介：田杰，南瑞集團南京南瑞繼保電氣有限公司研究院副總工程師，入選國家“萬人計劃”領軍人才。

　　在電力傳輸中，直流輸電控制和保護對防止大面積停電事故、保障電力穩定供應至關重要，是直流輸電的“神經中樞”。有一群人專門為直流輸電設計“神經中樞”，南瑞集團南京南瑞繼保電氣有限公司研究院副總工程師田杰就是其中一位。他曾獲國家科技進步二等獎、中國電力科技進步一等獎等20余項國家及省部級科技獎勵，見證了我國自主知識產權直流輸電技術從落后到領先的全過程。

　　研發直流輸電控制和保護設備

　　2000年，我國“西電東送”工程全面啟動，利用高壓直流輸電技術來實現遠距離輸電成了急迫需求。2001年，南瑞繼保公司承擔“超高壓直流輸電控制保護系統技術引進與設備開發”重大科研項目研發工作。直流輸電通過控制換流器實現電能傳輸，它的保護系統就像人的“大腦”。±500千伏葛洲壩—南橋直流工程是西電東送的重要通道。這時候，工程中由國外企業生產的控制保護設備已運行十余年，能從國外獲得的技術支持也較少。在改造這條線路時，因為并沒有多少經驗，科研人員們差不多是邊學邊干。利用有限的技術資料，當時承擔改造工程的田杰和團隊成員一邊快速消化吸收，一邊將整個技術框架勾勒出來，不停設計、試驗、改正，不斷推翻重來，直到每個環節都確認無誤，最終完成了全套國產化直流控制保護系統的硬件設計和軟件開發。2005年4月1日，國內第一個完全國產化的高壓直流控制保護系統——葛洲壩—南橋±500千伏直流控制保護系統啟動一次性成功。

　　持續探索柔性直流輸電技術

　　不僅帶領團隊完成直流輸電保護控制系統的國產化任務，田杰還把目光投向了柔性直流輸電技術。由于采用和傳統直流輸電線路完全不同的電力電子器件，柔性直流輸電技術研究要從零開始。田杰帶領團隊從文獻入手，論證、推導、建模、計算、驗證……一關一關地闖過去。2011年，他們自主研制的國內首套柔性直流輸電控制保護系統在上海南匯柔性直流輸電示范工程投運。之后，他們完成了500千伏、300萬千瓦等級柔性直流電網核心裝備技術攻關，還攻克了2020年6月投運的張北柔性直流電網示范工程建設中的多項柔性直流輸電技術難題。

　　在解決難題中尋找創新方向

　　電網需求就是技術攻關的“指揮棒”，看到交流電網潮流控制難題影響電網發展，田杰將創新的目光投向了統一潮流控制器 (UPFC)。

　　事實上，UPFC的概念在電壓源型換流器發展時就被提出了，但換流器在靈活度和可靠性上無法滿足控制交流潮流的需求。“我研究后發現柔性直流輸電最新的模塊化多電平技術應該能解決問題。”田杰說。之后，設計系統拓撲，研究系統應用條件，研制換流閥樣機、控制保護系統樣機、晶閘管高速開關樣機，開展樣機及系統試驗……UPFC研制一氣呵成。隨著我國首個基于模塊化多電平換流器(MMC)的UPFC工程——南京西環網UPFC示范工程和世界最高電壓等級的UPFC工程——500千伏蘇南統一潮流控制器工程的先后投運，國產電力高端裝備的影響力不斷提升。（邵震霞）