本报讯记者路郑报道：8月17日，世界电压等级最高、容量最大的160千伏超导直流限流器“走出实验室”，在广东汕头南澳柔性直流系统挂网试运行。

  南澳岛风力资源丰富，世界首个多端柔性直流输电工程——南澳±160千伏多端柔性直流输电示范工程2013年在此投运。随着慢慢的变多的风能并网，这个“超级工程”需要应对的故障电流也随之增大，世界首台160千伏超导直流限流器，提供了有效的解决方案。

  “如果柔直系统出现故障，我们应该及时用断路器隔离故障。故障电流越小，越容易断开。”广东电网电力科学研究院相关负责的人介绍，超导直流限流器作为限制故障电流的一种装置，可以将故障电流限制到较低水平，为断路器切断故障创造最好的条件，极大的提升隔离故障的效率和成本，提升柔直系统的安全性和可靠性。

  在南澳金牛换流站，这个形似“巨型胶囊”、重达82吨的超导直流限流器，利用超导独特的“零电阻”和“超导态-正常态转变”特性，限流器可以不依赖任何监测装置，在感应到故障电流的瞬间响应触发，自动完成全部限流保护过程，并在故障清除后自动恢复超导特性。“这家伙在正常运行时就像一根隐形的导线，没有电阻，若发生短路故障，将在1毫秒内迅速转为大电阻，起到限制故障电流的作用，这就是超导的奥妙。”广东电网电力科学研究院相关负责人说。

  “国际上没有高压超导直流限流器的先例可循，意味着160千伏超导直流限流器从设计到开发都只可以通过自主创新来实现。”项目技术负责人、广东电网能源技术公司专家宋萌介绍，这台历时3年研制的超导直流限流器实现了100%自主研发，形成了包括“高性能双面封装带材”、“高耐压跨温区高压套管”等在内的多项创新技术亮点，申请了超过60个发明专利，抢占了超导电力装备制造和应用的全球制高点。

  研发最大的困境，莫过于超导材料“卡脖子”。“超导材料不仅要同时满足‘零电阻’和‘高电阻’两个条件，工艺、成分、参数需针对挂网柔直系统的目标量身打造，这就从另一方面代表着需要依靠大量的实验数据。”宋萌介绍，限流器可承受多大的故障电流，呈现多大的电阻是研发的关键。为得到符合项目要求的超导材料，研发团队搭建了大电流冲击平台，对上百种带材进行了超过千次的冲击实验，“各项性能参数相互制约，每一次冲击都要从细微的曲线变化反推背后的复杂因素，得出定量化的参数修正指标，我们分析了至少上万组曲线。”

  在材料制备的环节，面对只有万分之一头发丝厚度的十多个涂层，上百道制作流程与工艺，项目团队在1年多的时间里完成了近300项制备参数的调整、超过5000次对照试验，对不同的超导材料开展样品实验和缺陷分析，终于成功研制出电阻型超导限流器用高性能高温超导带材（YBCO超导带材），并实现批量化自主生产。

  “南澳柔直系统就像是为超导直流限流器量身定制的‘工作岗位’，让科研成果走出实验室，有了用武之地。”示范工程系统调试现场负责人、广东电网能源技术公司专家盛超介绍，未来柔直系统有了“巨型胶囊”的加持，将有利于充分释放柔直输电潜能，让更多的绿色风能并网运行，助力打赢防治污染攻坚战。截至目前，南澳柔直系统已累计往大陆输送清洁风电11.56亿度，相当于减排二氧化碳88.73万吨。