7月7日，記者獲悉，世界首個直流電網和首個應用柔性直流技術進行陸地新能源大規模並網的示範工程——張北可再生能源柔性直流電網試驗示範工程（以下簡稱“張北柔直工程”）于6月29日竣工投産。

　　作為世界首個具有網絡特性的直流電網工程，張北柔直工程採用全新的柔性直流電網技術，核心技術和關鍵設備均為我國首創，工程實現了“三大突破”，創造了“十二項世界第一”，將助力北京冬奧場館實現奧運史上首次100%清潔能源供電。這是探索可再生能源並網新模式、推動能源革命的創新工程；是推動直流電網自主創新、促進重大技術成果和裝備應用的引領工程。

張北柔直工程北京換流站

　　工程新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，額定電壓±500千伏，額定輸電能力450萬千瓦，輸電線路長度666千米。其中，張北、康保換流站為送電端，接入新能源；豐寧換流站為調節端，接入抽水蓄能；北京換流站為接收端，接入首都負荷中心。

　　工程于2017年12月獲得中華人民共和國國家發展和改革委員會核準，2018年2月開工建設。中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司（以下簡稱“中南院”）承擔北京換流站的勘察設計工作。

　　科技“金鑰匙”打造技術升級新引擎

　　柔性直流輸電技術是20世紀90年代興起的以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術，與交流和常規直流相比，柔性直流輸電技術具有可控能力強、功率調節速度快、運行方式靈活等特點，能夠有效抑制交流電壓波動，減少功率波動對受端電網的影響，被稱為破解新能源大規模並網消納難題的“金鑰匙”。

　　隨著全球能源安全、生態環境、氣候異常等問題日益突出，加快開發和利用可再生能源已成為世界各國的普遍共識。

　　近年來，作為構建智慧電網的重要裝備，柔性直流輸電技術憑藉其在提高電力系統穩定性、增加系統動態無功儲備、改善電能品質、增加系統對清潔能源的消納能力以及提高配電網可靠性和靈活性等方面的優越特性，在孤島供電、城市配電網的增容改造、交流系統互聯、大規模風電場並網等方面具有較強的技術優勢，成為清潔能源輸電技術發展的新方向。

　　截至目前，我國已相繼建上海南匯風電場柔性直流輸電工程、南澳±160千伏多端柔性直流輸電示範工程、舟山±200千伏五端柔性直流科技示範工程、廈門±320千伏柔性直流輸電科技示範工程、魯西背靠背直流異步聯網工程、渝鄂直流背靠背聯網工程、張北柔直工程。此外，我國首個特高壓多端直流示範工程——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示範工程，我國首個海上風電柔性直流輸電項目——如東海上風電柔性直流輸電示範項目也正在建設中。

　　柔性直流輸技術已成為高壓直流輸電技術升級的“新引擎”。

　　創新 “金鑰匙”激活企業發展新動能

　　作為業內高壓直流工程開展時間最早、參與數量最多、獲得榮譽最多的設計企業，中南院在高壓直流輸電技術領域具有較高的話語權和影響力。在推進企業科學發展的進程中，中南院堅定不移的把技術創新和科技進步作為企業持續發展的生命線，堅持用技術創新激活企業生命力，用科技進步引領未來發展。

　　張北柔直工程是中南院繼廈門±320千伏柔性直流輸電科技示範工程、魯西背靠背直流異步聯網工程、渝鄂直流背靠背聯網工程後承擔的第四個柔性直流輸電項目。項目首次突破柔性直流組網技術；首次將柔性直流的輸電容量提升至常規直流水準；首次將柔性直流的可靠性提升至常規直流水準。中南院副總工程師梁言橋表示，“工程首次建設四端柔性直流環形電網，將柔性直流輸電電壓提升至±500千伏，單換流器額定容量提升到150萬千瓦，柔直換流站閥廳、直流斷路器優化佈置、帶電檢修方案、閥廳內電暈控制、四端環網柔直系統的協調控制、柔直電網控制保護、柔直電網直流線路保護、配電裝置樓、閥廳抗震措施、柔直閥、直流斷路器冷卻系統等問題都是本工程設計中面臨的嚴峻挑戰。作為張北柔直工程受端北京換流站的獨立設計單位，中南院在工程設計中，秉承設計革命和技術創新的設計理念，重點依託關鍵技術研究和工程單項研究科研成果，全面推進設計工作, 在配電裝置樓、換流區域、閥廳佈置、直流場佈置、主輔控樓方案、閥廳場強計算、配電裝置樓、閥廳抗震設計、閥廳電纜溝、閥冷管溝聯合佈置方案等多方面實現突破。在系統協調控制方面，針對四端環網柔直系統，為更好的實現多端換流器的協調控制，構建了主從站間協調控制、雙極/極控制、閥控制的分層架構設計，實現了控制系統的高可靠性和可擴展性。

　　張北柔直工程是世界上第一個真正具有網絡特性的直流電網，是世界上第一個採用真雙極接線的大規模風電、光伏孤島送出直流電網工程，也是是世界上第一個實現風、光和儲能多能互補的直流電網。項目的建成進一步鞏固擴大了我國在直流輸電領域的技術領先優勢，佔領了世界輸電技術新的制高點。對於工程的設計者之一的中南院來説，擁有這樣一個成功的設計樣本，無疑為今後的市場開發積蓄了力量。

　　目前，國內正在建設中的我國首個特高壓多端直流示範工程——烏東德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示範工程和我國首個海上風電柔性直流輸電項目——如東海上風電柔性直流輸電示範項目等2項柔性直流輸電項目中，中南院承擔了3個換流站以及270余公里線路的勘察設計工作，並依託工程，對多端直流輸電控制保護、柔性直流輸電工程換流單元佈置、多端直流工程直流場佈置、柔直系統直流電壓等級比選、柔直系統接線方案比選、換流站主設備選型及造價分析、海上換流站佈置優化、海纜故障時單極運行可行性、換流站站用電系統接線與配置等多方面進行系統攻關。

　　創新是引領産業發展的第一動力，是壯大企業發展的核心競爭力。從2012年“高壓直流輸電工程成套設計自主化技術開發與工程實踐”榮獲國家科技進步一等獎；到2018年，由國家電網公司和南方電網公司共同牽頭完成的《特高壓±800kV直流輸電工程》項目榮獲了2017年度國家科學技術進步獎特等獎，中南院作為主要設計單位榜上有名；再到2020年，“大容量柔性直流輸電設計技術研究及工程應用”獲得規劃設計集團（中電工程）科技進步一等獎。中南院在創新的道路上，永攀技術高峰的決心從未改變，不懈探索的步伐從未停歇。

　　談及中南院在高壓直流輸電技術領域的成績和發展，中南院副總經理彭開軍表示：創新的理念和創新的技術，將帶動創新的實踐；創新成果的應用將為高壓直流輸電技術，特別是柔性直流輸電技術在大電網的應用樹立重要的技術示範和積累寶貴經驗。作為我國電力工程服務行業的“排頭兵”和“國家隊”，中南院將時刻握緊創新這把“金鑰匙”，用好這把“金鑰匙”，綿綿發力，久久為功，定能結出纍纍碩果。（荊楚網記者熊源、胡毅、通訊員盛晶晶）