2013年12月25日，南澳島青澳、金牛兩個換流站與汕頭澄海區(qū)的塑城換流站完成了三端投產(chǎn)啟動，標志著世界首個多端柔性直流輸電工程建成，南方電網(wǎng)公司也成為世界上第一個掌握多端柔性直流輸電成套設備設計、試驗、調試和運行全系列核心技術的企業(yè)。此前，國家電網(wǎng)公司于2011年7月投運亞洲首個具有自主知識產(chǎn)權的柔性直流輸電工程——上海南匯風電場柔性直流輸電工程。

可解決新能源并網(wǎng)、大城市供電

“多端柔性直流輸電系統(tǒng)模塊化多電平(MMC)技術，可靈活接入多個站點的風能、太陽能、地熱能、小水電等清潔能源，通過一個大容量、長距離的電力傳輸通道，到達多個城市的負荷中心。這為新能源并網(wǎng)、大型城市供電等提供了一種有效的解決方案。”南方電網(wǎng)專家委員會主任委員李立浧院士介紹。

據(jù)了解，“柔性”是相對于常規(guī)直流輸電技術而言，該技術采用了先進的大功率電力電子器件組成的電壓源換流器(VSC)，可以靈活快捷地改變電能輸送的大小和方向，并提供更優(yōu)質的電能質量�！岸喽恕笔窍鄬τ凇皟啥恕倍�言，指兩端以上的柔性直流輸電工程，其中兩端直流僅能實現(xiàn)點對點的直流功率傳送，多端可以實現(xiàn)對多個電源點(如風電場、分散式小水電等)的接入或多個負荷點的同時供電。

此次建成的南澳多端柔性直流輸電工程，也是世界上首個四端柔性直流輸電工程，目前分別在南澳島上的青澳、金牛各建設一座換流站，在大陸澄海區(qū)建設一座換流站，容量分別為5萬千瓦、10萬千瓦和20萬千瓦，建設直流電纜混合輸電線路40.7公里，未來島上還將建設一座接納近海風電的換流站。

柔性直流輸電技術優(yōu)勢明顯

那么，柔性直流輸電技術具有什么優(yōu)勢呢？據(jù)介紹，與傳統(tǒng)直流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在孤島供電、有功功率與無功功率控制等方面。如在孤島供電中，常規(guī)直流要求在島上具備發(fā)電機組之類的電源點，而柔性直流輸電只需設備啟動的電源。

與交流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。如在長距離電纜輸電中，交流電纜越長，電能損耗越高，輸送的有效電能越少，就像燒好的開水沿著管子往外送，管子越長，水溫越低，末端用戶就用不上熱水了，而柔性直流則相當于一根保溫管，即使到末端用戶，水溫都是恒定的。

南澳多端柔性直流輸電工程項目工程師許樹楷也介紹：“多端系統(tǒng)可以將多個海上風電場、孤立海島與大陸連接起來，構成直流網(wǎng)絡，在節(jié)省投資與減少海域資源占用的情況下，既滿足海島電力需求，同時還能將富余電能送往大陸�！�

因此，柔性直流輸電技術是改變電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略性選擇，可以提高現(xiàn)有輸配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，促進可再生能源低成本、模塊化開發(fā)利用，促進電力產(chǎn)業(yè)結構的升級與優(yōu)化，解決我國能源領域節(jié)能環(huán)保等重大問題。

我國站在世界輸電技術的前沿

由此可見，集如此多優(yōu)勢于一身的柔性直流輸電技術自然受到世界主要發(fā)達國家的重視，相關技術資料鮮有公開，而且，多端柔性直流比兩端柔性直流要復雜得多，如此次建成的南澳多端柔性直流輸電工程集大型風電場接入、柔性多端直流輸電、海底直流電纜等多項創(chuàng)新技術于一體。

許樹楷表示：“此次南澳工程的自主創(chuàng)新不但體現(xiàn)在科研團隊攻堅克難的決心，更為重要的是，我們走在了世界直流輸電技術的前列�！蹦习亩喽巳嵝灾绷鬏旊姽こ虒⒁鸦�本成型的兩端柔性直流系統(tǒng)擴展到多端，實現(xiàn)自主研發(fā)核心技術，設備制造廠商全都是國內廠家，如每一端的接口與設備都選用了不同型號，來自于包括央企、民營企業(yè)等在內的國內不同廠商的設備。

對于柔性直流輸電技術的發(fā)展，南網(wǎng)科學研究院院長饒宏曾表示：“柔性直流輸電將面臨如何實現(xiàn)高電壓、大功率、架空線使用、混合結構直流輸電等方面的挑戰(zhàn)。南網(wǎng)將通過進一步的研究和試點，使該技術在大規(guī)模風電場接入系統(tǒng)、實現(xiàn)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)提高供電可靠性、緩解負荷密集地區(qū)電網(wǎng)運行壓力等更多領域得到應用�！�

鏈接

目前，世界各國充分認識到柔性直流輸電在可再生能源和智能電網(wǎng)建設中的重要作用，歐美等國已有多端柔性直流輸電網(wǎng)絡的建設規(guī)劃，規(guī)劃項目分別是美國的TresAmigasSuperstation工程和瑞典—挪威的SouthWestLink工程。

美國的TresAmigasSuperstation三端柔性直流輸電工程，用以實現(xiàn)東部電網(wǎng)、西部電網(wǎng)、德克薩斯州電網(wǎng)三個主要電網(wǎng)的互聯(lián)。該工程換流站容量75萬千瓦，直流電壓±345千伏，預計2016年投入商業(yè)運行。投運后，將有助于改善由風能、太陽能、地熱等間歇性可再生能源發(fā)電引起的供電可靠性和電壓穩(wěn)定問題。

瑞典—挪威的SouthWestLink三端柔性直流輸電工程，用以提高挪威奧斯陸地區(qū)電網(wǎng)和瑞典西海岸電網(wǎng)之間的電力傳輸能力以及傳輸系統(tǒng)的靈活性，并兼顧日益增長的風電并網(wǎng)需要。該工程傳輸容量為70萬千瓦×2，直流電壓±300千伏，預計2014年年底完成兩端建設。

目前，我國已有兩項多端直流工程，除此次建成的南方電網(wǎng)公司南澳風電場四端直流輸電工程外，還有國家電網(wǎng)公司浙江舟山五端柔性直流輸電工程。該工程直流電壓±200千伏，傳輸容量40萬千瓦，將分別在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建設一座換流站，預計今年完工。屆時