全球能源互聯(lián)網(wǎng)所需的技術(shù)很多，如特高壓交直流輸電技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，其中，對柔性直流輸電技術(shù)的需求尤為迫切。當(dāng)前，我國發(fā)電方式發(fā)生了變革，可再生能源比例加大；未來，全球能源互聯(lián)網(wǎng)可大規(guī)模接入可再生能源。因此，柔性直流輸電技術(shù)是必不可少的。

 

　　未來直流電網(wǎng)高效連接新能源基地與負(fù)荷中心

 

　　直流電網(wǎng)，是由多個(gè)換流器、直流傳輸線路、直流斷路器、直流變壓器等設(shè)備構(gòu)成的輸配電系統(tǒng)。直流電網(wǎng)技術(shù)及裝備是推動(dòng)電網(wǎng)變革的重要手段，是國際電力領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。

 

　　柔性直流輸電是新一代輸電技術(shù)，也是目前世界上可控性最高、適應(yīng)性最好的輸電技術(shù)。柔性直流輸電技術(shù)可用于大規(guī)模可再生能源高效接納、大型城市和海島等區(qū)域輸電網(wǎng)絡(luò)和高效輸配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，其優(yōu)勢在于：大大減少換流站數(shù)量；換流站可以單獨(dú)傳輸功率，可靈活切換傳輸狀態(tài)；擁有冗余，可靠性高。可以預(yù)見的是，未來的直流電網(wǎng)，將包含多個(gè)電壓等級(jí)和各種電源接入，形成連接全球可再生能源基地至負(fù)荷中心的高效能源配置系統(tǒng)。

 

　　柔性直流在可再生能源并網(wǎng)、直流輸電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、弱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、大型城市供電等場合具有顯著技術(shù)優(yōu)勢。它無需無功支撐設(shè)備，可靈活調(diào)節(jié)風(fēng)電場出口電壓，保證風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)故障時(shí)持續(xù)運(yùn)行，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和能源利用率。由柔性直流構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)風(fēng)電場間歇性出力互補(bǔ)，保證風(fēng)能在大范圍內(nèi)的高效匯集、靈活傳遞及分散消納。柔性直流輸電系統(tǒng)的功率靈活可控、可實(shí)現(xiàn)弱電網(wǎng)的受電和供電，輸電距離不受電纜充電功率限制，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)海風(fēng)電基地匯集與輸送的最佳技術(shù)手段。

 

　　歷時(shí)多年自主研發(fā)，我國已全面掌握了柔性直流輸電基礎(chǔ)理論及工程關(guān)鍵技術(shù)。目前正在建設(shè)的廈門柔性直流輸電工程，電壓等級(jí)為±320千伏，輸電能力100萬千瓦。這說明，我國自主設(shè)計(jì)、研制的柔性直流輸電設(shè)備的電壓等級(jí)和輸電容量，已居于世界領(lǐng)先地位。此外，我國自主研發(fā)的柔性直流輸電高端裝備，已獲得歐洲市場認(rèn)可。

 

　　柔性直流輸電面臨的挑戰(zhàn)

 

　　滿足全球能源互聯(lián)網(wǎng)中的大規(guī)模可再生能源基地開發(fā)并網(wǎng)需求，需要更遠(yuǎn)輸送距離、更高性能、更加靈活可靠的電能傳輸手段，開展大量技術(shù)研究。

 

　　--特高壓、超大容量柔性直流換流技術(shù)及裝備。突破±800千伏、±1100千伏及以上柔性直流輸電關(guān)鍵技術(shù)及裝備，實(shí)現(xiàn)更大容量、更遠(yuǎn)距離、更高效率的大規(guī)模可再生能源基地并網(wǎng)。

 

　　--基于架空線路的柔性直流輸電技術(shù)。架空線應(yīng)用場合下快速的直流故障清除和系統(tǒng)恢復(fù)技術(shù)，能夠清除直流故障電流、低損耗的新型換流器拓?fù)洌タ讼到y(tǒng)容量提升中需要的可靠性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化技術(shù)。

 

　　--直流電網(wǎng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究，特別是含大規(guī)模直流系統(tǒng)的電網(wǎng)仿真技術(shù)和直流電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)。我們需要建設(shè)滿足特高壓直流、柔性直流、直流電網(wǎng)裝備系統(tǒng)的仿真平臺(tái)和動(dòng)態(tài)閉環(huán)測試平臺(tái)。

 

　　--更高電壓等級(jí)的直流斷路器。隨著全球能源互聯(lián)輸送容量和電壓等級(jí)不斷攀升，直流斷路器需要更高電壓等級(jí)、更大開斷電流和更快分?jǐn)嗨俣龋磥硇枰黄?plusmn;800千伏至±1100千伏直流斷路器關(guān)鍵技術(shù)。

 

　　--高壓直流變換器等新型直流裝備，以及新型電力電子器件技術(shù)，未來實(shí)現(xiàn)特高壓、超高壓、高壓、中低壓直流系統(tǒng)的互聯(lián)。

 

　　可以說，全球能源互聯(lián)網(wǎng)是解決人類可持續(xù)發(fā)展與能源需求矛盾的根本方案。國家電網(wǎng)公司已在相關(guān)技術(shù)與裝備方面進(jìn)行了成功探索和實(shí)踐，為構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。技術(shù)、裝備的不斷提升，將為構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)提供更為有力的支撐。