世界上首個(gè)多端柔性直流輸電工程——南方電網(wǎng)南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程今天正式投運(yùn)。該工程是我國(guó)在國(guó)際直流輸電領(lǐng)域取得的又一重大創(chuàng)新成果，為遠(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、海上或偏遠(yuǎn)地區(qū)孤島系統(tǒng)供電、構(gòu)建直流輸電網(wǎng)絡(luò)等提供了安全高效的解決方案。該工程解決了風(fēng)電接入中的難題，至少能提高風(fēng)電利用率5%—10%。

讓“棄風(fēng)”越來(lái)越少

12 月25日下午3點(diǎn)，廣東汕頭南澳島陽(yáng)光明媚，島上聳立的200多臺(tái)銀白色大風(fēng)車迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總指揮一聲令下，南方電網(wǎng)南澳島青澳、金牛兩個(gè)換流站與汕頭澄海區(qū)的塑城換流站完成三端投產(chǎn)啟動(dòng)，世界上第一個(gè)多端柔性直流輸電工程——南澳±160千伏多端柔性直流輸電示范工程正式投運(yùn)。

這標(biāo)志著我國(guó)率先攻克了多端柔性直流輸電控制保護(hù)這一世界難題，成為世界第一個(gè)完全掌握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)的國(guó)家。

對(duì)新能源利用意義非凡

“這意味著我國(guó)成為世界第一個(gè)將多端柔性直流輸電技術(shù)投入工程化應(yīng)用的國(guó)家。”南方電網(wǎng)專家委員會(huì)主任委員李立浧院士告訴記者。

風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源接入電網(wǎng)的最大障礙就是其間歇性和不確定性，而柔性直流輸電技術(shù)就像在電網(wǎng)接入了一個(gè)閥門和電源，可以有效地控制其上面通過(guò)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，快速、靈活、可調(diào)地發(fā)出或者吸收一部分能量，從而優(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。

受接入技術(shù)條件限制，電網(wǎng)多年來(lái)一直無(wú)法承載大規(guī)模風(fēng)電的接入?，F(xiàn)有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，交流系統(tǒng)電壓波動(dòng)是“棄風(fēng)”的主要原因之一。中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授韓英鐸告訴記者：“柔性直流輸電技術(shù)至少提高風(fēng)電利用率5%—10%。”該技術(shù)成為改變電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略性選擇。專家測(cè)算，南澳多端柔性直流輸電工程每年能輸送風(fēng)電5.6億千瓦時(shí)，這相當(dāng)于節(jié)約了18.25萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排48.55萬(wàn)噸二氧化碳。

100%自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

目前，全球已投運(yùn)的柔性直流輸電工程均為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)兩端系統(tǒng)，尚無(wú)多端柔性直流輸電工程投入商業(yè)運(yùn)行。

從兩端到多端，技術(shù)上究竟有多難?

南澳多端柔性直流輸入電工程技術(shù)負(fù)責(zé)人饒宏說(shuō)：“就像一個(gè)有著多個(gè)入口與多個(gè)出口的水管，要保證水管水壓穩(wěn)定，入水與出水流量就要時(shí)時(shí)刻刻基本保持平衡。但由于入水量與出水量是各個(gè)端口依據(jù)各自情況而隨時(shí)變化的，如何實(shí)時(shí)平衡這種變化難度極大。”

南澳工程將已基本成型的兩端柔性直流系統(tǒng)擴(kuò)展到多端，每一端的接口與設(shè)備都選用了不同型號(hào)，來(lái)自于包括央企、民企在內(nèi)的國(guó)內(nèi)不同廠商的設(shè)備，讓國(guó)內(nèi)盡可能多的設(shè)備研發(fā)制造企業(yè)參與到這個(gè)開創(chuàng)性的工程中來(lái)，讓國(guó)內(nèi)企業(yè)真正掌握換流器、控制系統(tǒng)保護(hù)等核心裝備技術(shù)，提高了我國(guó)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域裝備制造的自主化能力。

攻關(guān)團(tuán)隊(duì)每天工作超過(guò)15小時(shí)，歷經(jīng)無(wú)數(shù)次的論證、計(jì)算、試驗(yàn)，攻克了世界第一個(gè)多端柔性直流輸電工程的“心臟”難題——控制保護(hù)系統(tǒng)，形成了包括多端柔性直流工程控制保護(hù)系統(tǒng)研究技術(shù)等10個(gè)世界第一。

設(shè)備廠商都姓“中”

南澳多端柔性直流輸電工程設(shè)計(jì)總工程師陳冰說(shuō)：“這項(xiàng)工程集大型風(fēng)電場(chǎng)接入、柔性多端直流輸電、海底直流電纜等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)于一體，是世界首例多端柔性直流輸電工程。由我們自主研發(fā)核心技術(shù)，設(shè)備制造廠商全都是國(guó)內(nèi)廠家。”可以說(shuō)工程招標(biāo)，設(shè)備廠商都姓“中”。

事實(shí)上，從系統(tǒng)研究、成套設(shè)計(jì)，到工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造，再到現(xiàn)場(chǎng)施工、運(yùn)行調(diào)試，南澳多端柔性直流輸電工程都選擇了“產(chǎn)、學(xué)、研、用”一體的攻關(guān)方式，集研究機(jī)構(gòu)、高校、設(shè)計(jì)、制造企業(yè)合力，共同攻克多端柔性直流輸電技術(shù)難題。

據(jù)了解，南澳多端柔性直流輸電工程的所有核心設(shè)備均為國(guó)內(nèi)首次研發(fā)，實(shí)現(xiàn)100%自主國(guó)產(chǎn)化。初步估算，國(guó)產(chǎn)柔性直流輸電設(shè)備的造價(jià)只為國(guó)外企業(yè)價(jià)格的一半不到，按“十二五”期間投產(chǎn)300萬(wàn)千瓦計(jì)算，節(jié)約投資60億元。

而南澳多端柔性直流工程的投運(yùn)，標(biāo)志著我國(guó)成為世界第一個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)柔性多端直流接入技術(shù)、柔性輸電變流器關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)家。