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12月25日，國家科學(xué)技術(shù)部863計(jì)劃重大專項(xiàng)課題“大型風(fēng)電場柔性直流輸電接入技術(shù)研究與開發(fā)”示范工程——南澳±160千伏多端柔性直流示范工程（以下簡稱南澳多端柔直工程）正式投產(chǎn)，標(biāo)志著南方電網(wǎng)攻克了多端柔性直流輸電控制保護(hù)這一世界難題，使我國在世界上掌握了多端柔性直流輸電成套設(shè)備設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、調(diào)試和運(yùn)行全系列核心技術(shù)。

一道世界難題，一次國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)展“產(chǎn)學(xué)研用”模式的典型示范，一次直流輸電技術(shù)的全新突破……南澳多端柔直工程對遠(yuǎn)距離大容量輸電、大規(guī)模間歇性清潔電源接入、多直流饋入等提供安全的解決方案，成為我國繼±800kV特高壓直流輸電工程之后，在直流輸電領(lǐng)域取得的又一重大創(chuàng)新成果。

柔性直流輸電目前已成為上*的風(fēng)電并網(wǎng)的佳技術(shù)方案。較之常規(guī)直流輸電，在容量為1萬至100萬千瓦的部分場合下，尤其是對于離岸較遠(yuǎn)的海上風(fēng)電場內(nèi)部互聯(lián)來說，柔性直流輸電技術(shù)可節(jié)約投資10%以上。初步預(yù)測，未來十年世界范圍內(nèi)的柔性直流輸電市場規(guī)模將在1000億元以上。

自1997年ABB公司在瑞典成功建設(shè)投運(yùn)了世界上di一個(gè)柔性直流輸電試驗(yàn)工程，從那時(shí)起，世界范圍內(nèi)關(guān)于柔性直流輸電的研究一直處于十分活躍的狀態(tài)，但進(jìn)展卻十分緩慢。

中國電科院賀之淵博士介紹，2006年國家電網(wǎng)公司確定了《柔性直流輸電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究框架》，啟動了我國在柔性直流輸電關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的全面研究，與西門子幾乎同步。柔性直流輸電技術(shù)難度相較常規(guī)直流有過之而無不及，而且技術(shù)*性、應(yīng)用廣度卻是其無法企及的，也正因如此才成為一項(xiàng)具有能源戰(zhàn)略意義的重大技術(shù)革命而備受歐美等發(fā)達(dá)國家重視。攻關(guān)難度由此可見一斑。

“  多端指的是兩端以上的柔性直流工程，技術(shù)更加復(fù)雜。”南澳多端柔直工程項(xiàng)目工程師許樹楷介紹說，“兩端直流輸電系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對多個(gè)電源點(diǎn)（如風(fēng)電場、分散式小水電等）的接入或多個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的同時(shí)供電，多端系統(tǒng)可以將多個(gè)海上風(fēng)電場、孤立海島與大陸連接起來，構(gòu)成直流網(wǎng)絡(luò)，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的同時(shí)，還能將富余電能送往大陸。”

“通俗地講，在現(xiàn)有的電網(wǎng)中使用了柔性直流輸電系統(tǒng)，相當(dāng)于在電網(wǎng)中接入了一個(gè)閥門和電源，它不僅可以有效地控制其上面通過的電能，隔離電網(wǎng)故障的擴(kuò)散，而且還能根據(jù)電網(wǎng)需求，自身快速、靈活、可調(diào)地發(fā)出或者吸收一部分能量。”中國電科院賀之淵博士介紹道，“這對優(yōu)化電網(wǎng)的潮流分布，增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性，提升電網(wǎng)的智能化和可控性，都具有一定的作用。”

南網(wǎng)科學(xué)研究院院長饒宏在2013年AORC-CIGRE技術(shù)會議上表示，柔性直流輸電是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要裝備，與傳統(tǒng)方式相比，柔性直流輸電在孤島供電、城市配電網(wǎng)的增容改造、交流系統(tǒng)互聯(lián)、大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)等方面具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢，是改變大電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略選擇。

“早期直流輸電效率僅為25%，且電壓變換、功率提升困難，串聯(lián)運(yùn)行可靠性低，相比之下，交流輸電憑借電壓變換容易、易于實(shí)現(xiàn)多落點(diǎn)受電、大電流開斷易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢迅速發(fā)展，并確立了主導(dǎo)地位。”中電普瑞電力工程有限公司總經(jīng)理、國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院副總工程師湯廣福近日介紹，“但隨著廣域交流大電網(wǎng)的形成，交流電網(wǎng)的技術(shù)問題也不斷涌現(xiàn)，如存在同步、穩(wěn)定性較低、輸電距離有限等問題。”

從技術(shù)上來說，柔性直流輸電能夠給風(fēng)電場提供良好的動態(tài)無功支撐，避免風(fēng)電場的無功補(bǔ)償設(shè)備投資；同時(shí)提供優(yōu)異的并網(wǎng)性能，防止風(fēng)電場的電壓波動對交流系統(tǒng)的影響，并同時(shí)改善風(fēng)電場對系統(tǒng)波動的抗干擾能力。還能大幅度提升風(fēng)電場在交流系統(tǒng)發(fā)生故障情況下的低電壓穿越能力；另外，由于柔性直流輸電不受距離限制，因此也是國外大型遠(yuǎn)距離海上風(fēng)電場并網(wǎng)的wei一選擇。

海底直流電纜的質(zhì)量控制，是影響整個(gè)柔性直流工程可靠性的關(guān)鍵一環(huán)，高壓直流電纜及其附件也是當(dāng)今世界電纜制造的技術(shù)制高點(diǎn)。南澳多端柔直工程是國內(nèi)di一次采用±160千伏XLPE直流陸纜、海纜及其附件，使用架空線與直流海纜、陸纜混合接線技術(shù)，成功研發(fā)高電壓等級的直流海纜。

“ 開始都以為做海底直流電纜不難，因?yàn)榻涣麟娎|在國內(nèi)做了四五十年了，國外做得出來的東西，國內(nèi)也肯定行的。”全國架空線路標(biāo)準(zhǔn)化委員會委員周華敏說，事實(shí)上，從2012年年初開始，國內(nèi)7家具備直流電纜生產(chǎn)條件的廠家都在進(jìn)行著反復(fù)試驗(yàn)，然而一年過去了，所有廠家研制開發(fā)出的±160千伏、±200千伏、±320千伏多種直流電纜在型式試驗(yàn)時(shí)，無一例成功。

2012年廣東電網(wǎng)與上纜所組建研究團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行±160千伏直流電纜的研發(fā)和試驗(yàn)。2013年1月23日，國內(nèi)生產(chǎn)出的di一批±160千伏直流電纜及附件的樣品，通過了國家電線電纜質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的型式試驗(yàn)。

從2013年3月施工到工程投產(chǎn)，南方電網(wǎng)公司僅僅用了8個(gè)月，就干成了常規(guī)需要18個(gè)月工期的類似工程，創(chuàng)造了柔性直流工程的又一個(gè)世界奇跡。