目前，世界首個(gè)五端柔性直流輸電工程——浙江舟山±200千伏多端柔性直流重大科技示范工程全面進(jìn)入施工階段搖籃，預(yù)計(jì)明年完工技術。在該項(xiàng)目實(shí)施前推廣開來，美國(guó)、瑞典等掌握柔性直流輸電技術(shù)的國(guó)家僅有三端柔性直流輸電工程相對較高。因此資源配置，該工程項(xiàng)目成果具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，將大幅提升我國(guó)直流輸電產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力相關。
柔性直流輸電技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯
“早期直流輸電效率僅為25%大力發展，且電壓變換、功率提升困難生產效率，串聯(lián)運(yùn)行可靠性低產能提升，相比之下，交流輸電憑借電壓變換容易節點、易于實(shí)現(xiàn)多落點(diǎn)受電通過活化、大電流開斷易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)迅速發(fā)展，并確立了主導(dǎo)地位的特點。”中電普瑞電力工程有限公司總經(jīng)理研學體驗、國(guó)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)的形成最為突出，交流電網(wǎng)的技術(shù)問題也不斷涌現(xiàn)，如存在同步相結合、穩(wěn)定性較低高效化、輸電距離有限等問題。”
同時(shí)為產業發展，交流輸電技術(shù)還存在一些無法克服的固有缺陷範圍和領域，如存在無功功率、不適合分布式電源接納等高效利用。因此特征更加明顯，在這種情況下，世界各國(guó)開始加快研發(fā)現(xiàn)代直流輸電技術(shù)講理論，尤其是柔性直流輸電工程的應(yīng)用的可能性。美、英服務為一體、德三國(guó)都規(guī)劃在2020年前建設(shè)50條左右的柔性直流輸電線路問題。
在我國(guó)，國(guó)家電網(wǎng)公司于2006年啟動(dòng)了柔性直流輸電技術(shù)專項(xiàng)研究全會精神，于2011年7月投運(yùn)上海南匯風(fēng)電場(chǎng)柔性直流輸電工程(輸送容量20兆瓦系統穩定性，直流電壓等級(jí)±30千伏)。同時(shí)集中展示，目前我國(guó)已規(guī)劃兩項(xiàng)多端柔性直流輸電工程實力增強，除舟山項(xiàng)目外體系流動性，還有南方電網(wǎng)公司南澳風(fēng)電場(chǎng)四端直流輸電示范工程，直流電壓±160千伏帶來全新智能，傳輸容量20萬千瓦實現了超越，預(yù)計(jì)于2014年完工。
促進(jìn)區(qū)域性新能源并網(wǎng)和消納
有業(yè)界專家形象地說：“柔性直流的開關(guān)器件可以控制導(dǎo)通更優質，也可以控制關(guān)斷相對開放，實(shí)現(xiàn)了有功功率與無功功率的獨(dú)立控制，就像在川流不息的江河上建造一個(gè)水庫(kù)脫穎而出，既能接收上游河道的來水拓展應用，又可以很從容地控制下游水的流量，并減少水的波動(dòng)結構。”
與常規(guī)直流輸電技術(shù)相比管理，柔性直流輸電控制更靈活，電能質(zhì)量更高能力建設，配套換流站占地更小模樣。多端是相對(duì)于兩端而言，常規(guī)的兩端直流僅能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直流功率傳送服務，兩端以上的柔性直流工程很重要，可攜帶來自多個(gè)站點(diǎn)的風(fēng)能、太陽能等清潔能源覆蓋，通過大容量異常狀況、長(zhǎng)距離的電力傳輸通道，到達(dá)多個(gè)城市的負(fù)荷中心流動性。
如舟山±200千伏多端柔性直流項(xiàng)目采用的是±200千伏直流電壓鍛造，將分別在定海、岱山持續創新、衢山改善、洋山、泗礁建設(shè)一座換流站協調機製。屆時(shí)信息化，舟山將形成北部主要島嶼間的直流輸電網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)下轄諸島的電氣聯(lián)系實踐者，為風(fēng)電等新能源的開發(fā)打下基礎(chǔ)充分發揮。
將是直流電網(wǎng)主要輸電方式
據(jù)了解，柔性直流輸電是國(guó)際公認(rèn)的最具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)方案管理，也是海上風(fēng)電并網(wǎng)的唯一方式設計，可大幅改善大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的性能。同時(shí)改進措施，對(duì)于重要負(fù)荷供電就此掀開、孤島供電長足發展、電網(wǎng)黑啟動(dòng)、多端直流聯(lián)網(wǎng)穩步前行、弱系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等結構不合理，柔性直流輸電技術(shù)也具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
湯廣福說：“隨著可關(guān)斷器件逐步改善、直流電纜制造水平的不斷提高意見征詢，柔性直流輸電將成為直流電網(wǎng)中最主要的輸電方式。預(yù)計(jì)5—10年內(nèi)大大提高，世界范圍內(nèi)將有望建成以柔性直流為基礎(chǔ)的必然要求、主干網(wǎng)為500千伏及以上電壓等級(jí)、10吉瓦及以上輸送容量為主的區(qū)域性直流電網(wǎng)取得了一定進展。”
