10月30日22:00，經(jīng)過連續(xù)兩天2次12小時400兆瓦功率大負荷連續(xù)試運行，國網(wǎng)公司自主研發(fā)的IGBT器件在廈門柔直鷺島站順利完成所有系統(tǒng)調(diào)試工作。12個具有國網(wǎng)自主知識產(chǎn)權(quán)的IGBT器件，在廈門柔直鷺島換流站一次性帶電成功、一次性解鎖成功、一次性大負荷試驗成功，標(biāo)志著國網(wǎng)自主知識產(chǎn)權(quán)3300伏 IGBT在廈門柔直掛網(wǎng)示范取得了圓滿成功，也標(biāo)志著我國已完全掌握IGBT設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、應(yīng)用等核心技術(shù)，完全打破ABB、西門子等國外廠家對該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，解決了電網(wǎng)核心功率器件卡脖子問題，具有里程碑意義。

據(jù)了解，柔性直流系統(tǒng)的核心設(shè)備是換流閥，其中的IGBT器件，被稱為核心中的“CPU”。IGBT具有可關(guān)斷、損耗小、易于控制等優(yōu)點，是高壓柔性直流輸電領(lǐng)域的核心器件。一直以來，由于產(chǎn)品設(shè)計、芯片制造、封裝測試及產(chǎn)品穩(wěn)定性方面難度大，這種器件占了柔直換流閥價格的40%左右，而且國內(nèi)對于IGBT器件的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛起步，自給率不足10%，其中3300伏以上高電壓等級的IGBT更是一直由少數(shù)國外廠家壟斷，價格高昂。

近年來，國網(wǎng)公司高度重視功率半導(dǎo)體器件對電網(wǎng)安全的核心支撐作用，為擺脫IGBT等核心器件受制于人的被動局面，2019年11月，國網(wǎng)公司批復(fù)設(shè)立南瑞聯(lián)研半導(dǎo)體有限責(zé)任公司，并自主設(shè)計研發(fā)IGBT芯片及模塊，成功打造部分高壓、中壓系列自主IGBT產(chǎn)品。國網(wǎng)公司相繼發(fā)布《IGBT業(yè)務(wù)培育2020年行動計劃》和《IGBT 業(yè)務(wù)培育2021 年行動計劃》，其中要求3300伏IGBT器件要在柔直換流閥上實現(xiàn)示范應(yīng)用，明確指出要依托廈門柔直工程開展國網(wǎng)自主IGBT的示范應(yīng)用工作。

根據(jù)國網(wǎng)公司IGBT業(yè)務(wù)培育行動計劃，在國網(wǎng)設(shè)備部的統(tǒng)一組織下，國網(wǎng)福建電力積極配合南瑞集團、聯(lián)研院等單位開展試點應(yīng)用工作。國網(wǎng)福建電科院作為國網(wǎng)福建電力柔性直流輸電領(lǐng)域新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究者、驗證者、標(biāo)準化及應(yīng)用示范者，牽頭承擔(dān)了本次國網(wǎng)自主IGBT示范應(yīng)用工作的現(xiàn)場試驗驗證工作。

IGBT器件從理論研究到產(chǎn)品實用化，需要解決高電磁輻射環(huán)境下的運行可靠性問題，以及大電流突變帶來的器件電磁應(yīng)力問題，這些問題都需要在現(xiàn)場試驗中進行一一驗證。為了攻克以上“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)難題，國網(wǎng)福建電科院聯(lián)合檢修公司全過程參與國網(wǎng)自主IGBT在廈門柔直示范應(yīng)用方案的研究討論，組建以國網(wǎng)公司優(yōu)秀共產(chǎn)黨員晁武杰為核心的跨專業(yè)聯(lián)合攻關(guān)黨員先鋒團隊，依托福建省智能電網(wǎng)保護與運行控制重點實驗室，提前推進國網(wǎng)自主IGBT現(xiàn)場試驗驗證技術(shù)研究并制定科學(xué)可行的試驗驗證方案。

在國網(wǎng)自主IGBT示范應(yīng)用現(xiàn)場，晁武杰帶領(lǐng)團隊牽頭開展國網(wǎng)自主IGBT首次在實際運行環(huán)境下的帶電調(diào)試工作，在南瑞聯(lián)研專家團隊的密切配合下，相繼完成換流閥解閉鎖、大功率試驗等4項現(xiàn)場帶電試驗，測試240個關(guān)鍵參數(shù)，成功讓IGBT器件在高電磁輻射干擾環(huán)境下，抗住換流閥首次解鎖瞬間到達1600伏電壓的沖擊，實現(xiàn)國網(wǎng)自主IGBT器件一次性帶電成功、一次性解鎖成功，并通過現(xiàn)場大負荷功率試驗，進一步驗證了各項指標(biāo)符合設(shè)計要求，完全滿足現(xiàn)場實際運行需要，最終順利完成國網(wǎng)自主知識產(chǎn)權(quán)IGBT器件投入示范應(yīng)用工作。

下一階段，國網(wǎng)福建電科院還將從IGBT器件的驅(qū)動芯片和驅(qū)動器國網(wǎng)自主化等方面入手，積極參與“高壓大功率可關(guān)斷器件驅(qū)動芯片關(guān)鍵技術(shù)”國家重點項目研究，進一步推動具有打破國外壟斷意義的首臺首套核心設(shè)備的示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，推動柔性直流輸電換流閥主設(shè)備從IGBT器件、IGBT器件驅(qū)動芯片到IGBT器件驅(qū)動器全面國網(wǎng)自主化。