田杰：研究自主知识产权直流输电技术

　　人物简介：田杰，南瑞集团南京南瑞继保电气有限公司研究院副总工程师，入选国家“万人计划”领军人才。

　　在电力传输中，直流输电控制和保护对防止大面积停电事故、保障电力稳定供应至关重要，是直流输电的“神经中枢”。有一群人专门为直流输电设计“神经中枢”，南瑞集团南京南瑞继保电气有限公司研究院副总工程师田杰就是其中一位。他曾获国家科技进步二等奖、中国电力科技进步一等奖等20余项国家及省部级科技奖励，见证了我国自主知识产权直流输电技术从落后到领先的全过程。

　　研发直流输电控制和保护设备

　　2000年，我国“西电东送”工程全面启动，利用高压直流输电技术来实现远距离输电成了急迫需求。2001年，南瑞继保公司承担“超高压直流输电控制保护系统技术引进与设备开发”重大科研项目研发工作。直流输电通过控制换流器实现电能传输，它的保护系统就像人的“大脑”。±500千伏葛洲坝—南桥直流工程是西电东送的重要通道。这时候，工程中由国外企业生产的控制保护设备已运行十余年，能从国外获得的技术支持也较少。在改造这条线路时，因为并没有多少经验，科研人员们差不多是边学边干。利用有限的技术资料，当时承担改造工程的田杰和团队成员一边快速消化吸收，一边将整个技术框架勾勒出来，不停设计、试验、改正，不断推翻重来，直到每个环节都确认无误，最终完成了全套国产化直流控制保护系统的硬件设计和软件开发。2005年4月1日，国内第一个完全国产化的高压直流控制保护系统——葛洲坝—南桥±500千伏直流控制保护系统启动一次性成功。

　　持续探索柔性直流输电技术

　　不仅带领团队完成直流输电保护控制系统的国产化任务，田杰还把目光投向了柔性直流输电技术。由于采用和传统直流输电线路完全不同的电力电子器件，柔性直流输电技术研究要从零开始。田杰带领团队从文献入手，论证、推导、建模、计算、验证……一关一关地闯过去。2011年，他们自主研制的国内首套柔性直流输电控制保护系统在上海南汇柔性直流输电示范工程投运。之后，他们完成了500千伏、300万千瓦等级柔性直流电网核心装备技术攻关，还攻克了2020年6月投运的张北柔性直流电网示范工程建设中的多项柔性直流输电技术难题。

　　在解决难题中寻找创新方向

　　电网需求就是技术攻关的“指挥棒”，看到交流电网潮流控制难题影响电网发展，田杰将创新的目光投向了统一潮流控制器 (UPFC)。

　　事实上，UPFC的概念在电压源型换流器发展时就被提出了，但换流器在灵活度和可靠性上无法满足控制交流潮流的需求。“我研究后发现柔性直流输电最新的模块化多电平技术应该能解决问题。”田杰说。之后，设计系统拓扑，研究系统应用条件，研制换流阀样机、控制保护系统样机、晶闸管高速开关样机，开展样机及系统试验……UPFC研制一气呵成。随着我国首个基于模块化多电平换流器(MMC)的UPFC工程——南京西环网UPFC示范工程和世界最高电压等级的UPFC工程——500千伏苏南统一潮流控制器工程的先后投运，国产电力高端装备的影响力不断提升。（邵震霞）