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自(zi)20世紀(ji)20年(nian)(nian)代(dai)(dai)起(qi)，高壓直流輸電(dian)技術(shu)經歷了三次技術(shu)革新(xin)，其(qi)(qi)主(zhu)要(yao)推動力來自(zi)換(huan)流器基本元(yuan)件(jian)(jian)的(de)重大變(bian)化。第一代(dai)(dai)直流輸電(dian)技術(shu)采(cai)(cai)用的(de)換(huan)流元(yuan)件(jian)(jian)是(shi)汞弧閥，其(qi)(qi)換(huan)流器拓撲是(shi)6脈(mo)動Graetz橋，主(zhu)要(yao)應用于20世紀(ji)70年(nian)(nian)代(dai)(dai)以(yi)(yi)前。第二代(dai)(dai)直流輸電(dian)技術(shu)采(cai)(cai)用的(de)換(huan)流元(yuan)件(jian)(jian)是(shi)晶閘(zha)管，其(qi)(qi)換(huan)流器拓撲與第一代(dai)(dai)直流輸電(dian)技術(shu)相(xiang)同，主(zhu)要(yao)在20世紀(ji)70年(nian)(nian)代(dai)(dai)初至20世紀(ji)90年(nian)(nian)代(dai)(dai)得以(yi)(yi)應用。

基于(yu)可控(kong)關斷(duan)器件的第(di)三代直(zhi)流(liu)輸(shu)電技(ji)術(shu)誕(dan)生(sheng)于(yu)20世紀90年代初，被國(guo)際權威(wei)學術(shu)組織命名為“電壓源換流(liu)器型直(zhi)流(liu)輸(shu)電”（VSC-HVDC），又稱為“輕型直(zhi)流(liu)輸(shu)電”（HVDC Light）、“新型直(zhi)流(liu)輸(shu)電”（HVDC Plus）。我國(guo)將此技(ji)術(shu)命名為“柔性直(zhi)流(liu)輸(shu)電”。

柔(rou)性直流輸電(dian)(dian)技(ji)術(shu)是當今電(dian)(dian)網科技(ji)領域具革命(ming)性和(he)挑戰性的一項嶄新(xin)技(ji)術(shu)，其可控性好、適(shi)應(ying)性強、運(yun)行方(fang)式(shi)靈(ling)活、適(shi)用場合多，在新(xin)能源消納(na)和(he)智能電(dian)(dian)網建設中具有廣闊的應(ying)用前景。

有何技術特點——有效控制系統中的電流，快速切除和隔離故障，更加靈活地響應電網需求

柔性直流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)是(shi)采(cai)用(yong)可自關斷的全控型電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子器(qi)件（如IGBT等）的新一代(dai)直流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)技術。在(zai)電(dian)(dian)網(wang)中(zhong)應用(yong)柔性直流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)技術，相(xiang)當于在(zai)電(dian)(dian)網(wang)中(zhong)接入了電(dian)(dian)源(yuan)和閥門，不僅(jin)能(neng)有效控制系統(tong)中(zhong)的電(dian)(dian)流(liu)(liu)，快(kuai)速切除和隔離故障，還可以(yi)更加靈活地響(xiang)應電(dian)(dian)網(wang)需求。

與傳統直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)技(ji)(ji)術相比，柔性(xing)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)技(ji)(ji)術的(de)(de)“柔性(xing)特質”有哪(na)些具(ju)體(ti)表現(xian)？一是(shi)具(ju)有動態(tai)無(wu)功(gong)(gong)支撐能(neng)力(li)，可(ke)有效(xiao)抑(yi)制(zhi)電(dian)壓波(bo)動；二是(shi)不存在(zai)換(huan)相失敗問題，可(ke)接(jie)入弱(ruo)電(dian)網，可(ke)為無(wu)源(yuan)系統供電(dian)，適用(yong)于孤(gu)島、海上(shang)新能(neng)源(yuan)并網；三是(shi)可(ke)實現(xian)有功(gong)(gong)功(gong)(gong)率和(he)無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率的(de)(de)獨(du)立(li)控制(zhi)，控制(zhi)方(fang)式(shi)更加可(ke)靠靈(ling)活；四(si)是(shi)潮流(liu)(liu)反轉迅速(su)，易于構建(jian)多(duo)端直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)系統或直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)網；五是(shi)在(zai)同等(deng)電(dian)壓容量的(de)(de)條件(jian)下(xia)占(zhan)地面積小，且規避了諧波(bo)大、交直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)濾波(bo)器(qi)(qi)占(zhan)地大等(deng)缺點。然而(er)，由(you)于元器(qi)(qi)件(jian)和(he)調制(zhi)技(ji)(ji)術的(de)(de)限制(zhi)，柔性(xing)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)技(ji)(ji)術也存在(zai)損(sun)耗(hao)較大、設備成本較高及容量相對較小等(deng)不足。

綜合考慮上(shang)(shang)述技(ji)術(shu)特點，柔性直流(liu)輸(shu)電(dian)技(ji)術(shu)在提升電(dian)力系統穩定性、提高配電(dian)網(wang)的(de)靈(ling)活性、增強電(dian)網(wang)對清潔能(neng)(neng)源(yuan)的(de)消納能(neng)(neng)力等方面(mian)有(you)顯著優勢，為(wei)解決多端直流(liu)聯網(wang)、緩解城(cheng)市集(ji)群負荷壓力等提供(gong)了全新的(de)技(ji)術(shu)方案。這一技(ji)術(shu)是實現(xian)孤島供(gong)電(dian)、海上(shang)(shang)風電(dian)傳輸(shu)的(de)可(ke)靠(kao)和有(you)效技(ji)術(shu)手段，也是構建多種(zhong)形態能(neng)(neng)源(yuan)互(hu)聯網(wang)與智能(neng)(neng)電(dian)網(wang)的(de)有(you)力選擇(ze)。

我國應用實踐——在大電網互聯、海上風電輸送、大規模可再生能源并網等領域迅速發展

國家(jia)電(dian)(dian)網(wang)公司于2006年(nian)提出柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流輸(shu)電(dian)(dian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)總體規(gui)劃，正式啟動(dong)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流輸(shu)電(dian)(dian)重(zhong)大科(ke)(ke)技(ji)(ji)(ji)專項(xiang)。在(zai)這一(yi)規(gui)劃的指(zhi)導(dao)下，國網(wang)經(jing)濟技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)研究院迅速響應并組(zu)建了(le)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)攻關團隊，針對柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流輸(shu)電(dian)(dian)成套技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)開展系(xi)統化研究。歷經(jing)十余年(nian)科(ke)(ke)研攻關與創新實踐(jian)(jian)，我(wo)國已完全(quan)掌握了(le)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流成套技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，并不斷在(zai)實際工(gong)程中應用實踐(jian)(jian)，取(qu)得多個“世界首創”，有力推(tui)動(dong)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流裝備國產化及(ji)相關產業(ye)鏈的全(quan)面進步(bu)。

2014年，±200千伏舟山多(duo)端(duan)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)電科技(ji)示(shi)范工程(cheng)即世(shi)界首個(ge)五(wu)端(duan)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)電工程(cheng)成(cheng)功投運(yun)，舟山群島實現電網(wang)互聯和(he)可(ke)靠供電。這是柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)成(cheng)套技(ji)術自主化的首次應用(yong)，標志(zhi)著我國在柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)電技(ji)術領(ling)域取(qu)得重大突破。2015年年底，廈(sha)門±320千伏柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)電科技(ji)示(shi)范工程(cheng)正式投入運(yun)行(xing)。這是世(shi)界第(di)一個(ge)采(cai)用(yong)對稱雙極接線方案(an)的柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)電工程(cheng)，攻克了(le)高壓大容(rong)量柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)直(zhi)流(liu)輸(shu)(shu)電多(duo)項關鍵技(ji)術難關。

與此同時，我國(guo)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)技(ji)術在大(da)電(dian)(dian)網(wang)互聯、海上(shang)風(feng)電(dian)(dian)輸(shu)(shu)(shu)送(song)、大(da)規模可再生(sheng)能(neng)源(yuan)并網(wang)等領域迅(xun)速發(fa)展。2018年(nian)，渝鄂背靠背柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)聯網(wang)工程(cheng)(cheng)(cheng)投(tou)運，在世(shi)界上(shang)首(shou)次將柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓提升至±420千(qian)伏。該(gai)(gai)工程(cheng)(cheng)(cheng)輸(shu)(shu)(shu)送(song)容量達到500萬(wan)千(qian)瓦，有效提高(gao)了(le)(le)川(chuan)渝電(dian)(dian)網(wang)與華中電(dian)(dian)網(wang)間的(de)(de)互濟能(neng)力(li)，促進了(le)(le)西南水電(dian)(dian)的(de)(de)開發(fa)和大(da)規模外送(song)。2019年(nian)，江(jiang)蘇(su)如東和射陽海上(shang)風(feng)電(dian)(dian)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)工程(cheng)(cheng)(cheng)啟(qi)動，這兩項工程(cheng)(cheng)(cheng)是我國(guo)首(shou)批(pi)海上(shang)風(feng)電(dian)(dian)經(jing)柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)送(song)出項目。2019年(nian)12月24日(ri)，世(shi)界首(shou)個柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)網(wang)——張北柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)網(wang)試驗(yan)示范工程(cheng)(cheng)(cheng)完成工程(cheng)(cheng)(cheng)建設(she)、全線架通，計劃在2020年(nian)投(tou)入運行。該(gai)(gai)工程(cheng)(cheng)(cheng)以柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)為核心技(ji)術，實現(xian)了(le)(le)大(da)規模可再生(sheng)能(neng)源(yuan)匯集與接(jie)入、多(duo)種形態(tai)能(neng)源(yuan)互補與消納(na)、交直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)網(wang)構建等諸(zhu)多(duo)新(xin)技(ji)術融合，是柔(rou)(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)技(ji)術發(fa)展史上(shang)的(de)(de)里程(cheng)(cheng)(cheng)碑。

未來發展之路——應用場景和范圍廣闊，為傳統輸電方式轉換和大電網發展帶來全新變革

從世界范圍來看，能(neng)源形勢正在發(fa)生深刻變革，全球(qiu)電(dian)網將朝著智能(neng)控制、多能(neng)互補(bu)、環保高(gao)效(xiao)的方向(xiang)發(fa)展。柔(rou)性直流(liu)輸電(dian)技術作為當今世界前沿的電(dian)網技術，在新(xin)一代能(neng)源革命及全球(qiu)電(dian)網建設中扮演著愈發(fa)重(zhong)要的角色。

目前，世(shi)界各國(guo)(guo)已認識到柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸電技術的(de)獨(du)特(te)優勢及巨(ju)大(da)的(de)市場價值。柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸電工(gong)程(cheng)在歐美(mei)快速(su)發(fa)展，美(mei)國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、德國(guo)(guo)等國(guo)(guo)在未(wei)來幾年內規劃了(le)多達50項柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)工(gong)程(cheng)，柔(rou)性(xing)直(zhi)流(liu)輸電工(gong)程(cheng)的(de)市場規模逐漸擴(kuo)大(da)。

伴隨著(zhu)(zhu)(zhu)新型換(huan)流(liu)(liu)閥的應用、控制技(ji)術的發(fa)展、換(huan)流(liu)(liu)器(qi)拓撲結(jie)構的升級和(he)(he)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)保護手段的突破，柔(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)工程的電(dian)(dian)(dian)壓等級和(he)(he)輸送容量將(jiang)(jiang)會不(bu)斷提(ti)升，而工程造價有(you)望顯著(zhu)(zhu)(zhu)下降，柔(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)技(ji)術的應用場景和(he)(he)范圍將(jiang)(jiang)更加(jia)廣闊。此外，隨著(zhu)(zhu)(zhu)新能源、柔(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)和(he)(he)交流(liu)(liu)系統(tong)交互影(ying)響機(ji)理研(yan)究(jiu)的日益深入，柔(rou)性(xing)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)(dian)(dian)技(ji)術將(jiang)(jiang)在(zai)“源-網(wang)-荷-儲”一(yi)體(ti)化模式中(zhong)發(fa)揮(hui)更加(jia)重要的協調作(zuo)用，為傳(chuan)統(tong)輸電(dian)(dian)(dian)方式的轉(zhuan)換(huan)和(he)(he)大電(dian)(dian)(dian)網(wang)發(fa)展帶來全新變(bian)革。

我國始終堅持自(zi)主創新道路(lu)，已全(quan)面(mian)完成(cheng)了柔性直(zhi)流(liu)輸電(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)從(cong)追趕(gan)到(dao)引領的(de)(de)跨(kua)越(yue)式發展，并向(xiang)高電(dian)(dian)壓(ya)、大功(gong)率、多端(duan)、雙(shuang)極(ji)、背(bei)靠(kao)背(bei)、混合(he)直(zhi)流(liu)輸電(dian)(dian)、新能源并網、孤島接(jie)入、海(hai)上風電(dian)(dian)外送(song)等多個方向(xiang)開(kai)展探索(suo)與實踐。我國自(zi)主研發的(de)(de)柔性直(zhi)流(liu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)及工程(cheng)應用(yong)成(cheng)果(guo)得到(dao)了國際社會的(de)(de)廣泛關注。隨著“一(yi)帶一(yi)路(lu)”建(jian)設的(de)(de)深入推進，我國將越(yue)來越(yue)多地參(can)與到(dao)全(quan)球電(dian)(dian)網建(jian)設中，柔性直(zhi)流(liu)輸電(dian)(dian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)也會成(cheng)為我國電(dian)(dian)力技(ji)(ji)術(shu)(shu)“走出去”的(de)(de)閃亮名片。