近日，三峡集团云南弥勒风电场柔性直流工程成功投入运行，该工程由三峡集团投资建设，联合清华大学、南网科研院、西电电力系统、许继电气、南瑞继保等共同实施，属于国家发改委“揭榜挂帅”重点科技攻关项目。该工程是世界首个采用IGCT器件的新能源柔性直流工程、世界首个采用6.5kV功率半导体器件的柔性直流工程，是继珠海直流配电、东莞中压互联、乌兰察布源网荷储等工程后IGCT柔直技术的又一重要突破，将有力推动IGCT柔直技术在沙戈荒、海上风电、城市电网等场景中规模化工程应用。
三峡集团云南弥勒IGCT柔性直流工程
柔性直流技术是支撑我国“双碳”目标的战略核心技术，欧美最早提出IGBT柔性直流技术路线，在全球范围内得到广泛应用。近年来，柔性直流工程电压和容量快速提升，尤其是我国双碳目标加快实施，国内应用的柔性直流工程电压和容量增加了上百倍。
我国在国际上率先提出IGCT柔性直流技术路线。由于IGCT器件为低频大容量器件，天然适用于柔性直流输电应用场景。近年来，IGCT柔性直流换流阀的技术瓶颈逐渐被攻克，相比现有柔直工程，6.5kV、8kV更大容量IGCT器件的应用，将减少换流阀成本、体积和损耗达30%以上，并且作为整晶圆器件，IGCT器件的浪涌电流耐受和本征防爆特性，使得柔直换流阀具有更强的暂态故障耐受和主动支撑能力。
目前，西电、许继、南瑞继保、特变电工、荣信汇科等制造商均推出IGCT换流阀产品，为IGCT柔性高压直流输电规模化应用奠定了产业基础。随着四寸IGCT器件在柔直工程中的成熟应用，基于六寸芯片的4.5kV/12.5kA（通流6.25kA），6.5kV/10kA（通流5kA）的更大容量IGCT器件也将陆续推出，IGCT柔性直流技术路线低成本、低损耗、高可靠、本征安全等优势将进一步凸显。
图1：IGCT整晶圆芯片和器件
云南弥勒工程地处弥勒市虹溪镇石万村，海拔高达2500米，IGCT换流阀组件完全对标海上风电柔性高压直流输电工程，采用288只全国产化6.5kV/4kA（通流2kA） IGCT-Plus器件，是对IGCT器件及其换流阀技术的全面工程检验。工程调试阶段，严格对标海上风电工程进行检验，通过100余项稳态、暂态、保护功能试验项目，该工程表现出超出现有技术的可靠性，于2024年12月24日通过连续168小时试运行后转入正式运行阶段。
该工程将为未来IGCT柔性直流换流阀在沙戈荒、海上风电、城市电网等领域的应用提供宝贵的运行经验，推动我国在新一代柔性直流技术路线上的引领。
图2：三峡集团云南弥勒IGCT柔直工程换流站
图3：IGCT换流阀厅
图4：IGCT柔直整流阀和逆变阀
供稿｜直流研究团队
免责声明：本文由第三代半导体产业根据公开信息整理或转发，仅为分享与讨论，不代表我方赞成或认同，如有异议，侵权请联系我们删除！
