柔性直流技術

是20世紀90年代發展起來的一種新型直流輸電技術，國際上也稱為輕型直流輸電(HVDC Light)、新型直流輸電(HVDC Plus)，國內將其命名為“柔性直流輸電”。

“柔性”一詞來源于英文Flexible，表示應用先進的電子技術為電網提供靈活的控制手段。

柔性直流輸電技術以電壓源換流器、自關斷器件和脈寬調制(PWM)技術為基礎，具有響應速度快、可控性好、運行方式靈活、可向無源網絡供電、不會出現換相失敗、換流站間無需通信以及易于構成多端直流系統等優點，適用于可再生能源并網、分布式發電并網、孤島供電等。

柔性直流輸電適用場景

柔性直流與常規直流的特性對比

國家電網公司于2011年7月投運上海南匯風電場柔性直流輸電工程，這是亞洲首個具有自主知識產權的柔直工程，直流電壓±30kV，換流站容量18MW。

在柔性直流輸電技術的基礎上，進一步構成多端柔性直流輸電系統，可攜帶來自多個站點的風能、太陽能、地熱能等清潔能源，通過大容量、長距離的電力傳輸通道，到達多個城市的負荷中心。

2014年，國家電網公司在浙江舟山建設了世界首個五端柔性直流輸電工程，采用±200千伏直流電壓，分別在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建設一座換流站，容量分別為40萬千瓦、30萬千瓦、10萬千瓦、10萬千瓦、10萬千瓦，實現多個海上風電場同時接入和電力輸送。

柔性直流輸電技術路線

進一步研發和構建柔性直流電網，以多能源基地大范圍直流互連為主要特征，為實現未來風、光電力能源大基地外送提供可靠技術保證。

國家電網公司目前規劃在張家口國家級新能源綜合示范區和冬奧專區建設張北可再生能源±500千伏柔性直流電網示范工程(以下簡稱“示范工程”)，構建輸送大規模風、光、抽蓄等多種能源的4端環形柔性直流電網，預計2019年投運。

落點分別在河北的張北縣、康保縣、豐寧縣和北京的延慶區，張北、康保換流站為送端，豐寧換流站為調節端，北京換流站為受端。張北、康保、豐寧、北京換流站容量分別為300萬千瓦、150萬千瓦、150萬千瓦、300萬千瓦。示范工程系統接線采用雙極方式，正負極均可獨立運行，相當于兩個獨立環網。一極發生故障后，通過極控系統，另一極在設備通流能力允許情況下，可以轉帶故障極功率。

張北±500千伏柔性直流電網示范工程示意圖

示范工程系統接線采用雙極方式，正負極均可獨立運行，相當于兩個獨立環網。一極發生故障后，通過極控系統，另一極在設備通流能力允許情況下，可以轉帶故障極功率。

建設柔性直流環形電網，

一是可靠性高，可實現故障后的潮流轉移;

二是靈活性好，可實現多種能源靈活交互，提升利用效率;

三是擴展性好，易于在送受端擴展新落點。

通過在張北構建柔性直流環形電網，可以實現大規模、風能的晝夜互補，以及新能源與儲能電源的靈活能量交互，形成穩定可控的電源送至受端電網，解決大規模新能源接入后的系統調峰問題，減小間歇性能源對受端交流電網的擾動沖擊，實現新能源的“友好接入”。

在歐洲，為了將北海和大西洋的遠海風電、芬蘭和挪威的水電、非洲北部的太陽能接入電網，規劃并實施了基于柔性直流技術的全新輸電網，用來實現大范圍可再生能源的優化配置。

預計在未來10年內歐洲將建設20條以上的柔性直流工程，用于實現各個國家之間的互聯和可再生能源的并網互補。英國、美國也均已規劃了多條柔性直流輸電工程，在未來20年逐步構建柔性直流電網，以滿足其可再生能源發展的需求。

歐洲超級電網規劃

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