2013年12月25日，南澳島青澳、金牛兩個換流站與汕頭澄海區的塑城換流站完成了三端投產啟動，標志著世界首個多端柔性直流輸電工程建成，南方電網公司也成為世界上第一個掌握多端柔性直流輸電成套設備設計、試驗、調試和運行全系列核心技術的企業。此前，國家電網公司于2011年7月投運亞洲首個具有自主知識產權的柔性直流輸電工程——上海南匯風電場柔性直流輸電工程。
可解決新能源并網、大城市供電
“多端柔性直流輸電系統模塊化多電平(MMC)技術，可靈活接入多個站點的風能、太陽能、地熱能、小水電等清潔能源，通過一個大容量、長距離的電力傳輸通道，到達多個城市的負荷中心。這為新能源并網、大型城市供電等提供了一種有效的解決方案。”南方電網專家委員會主任委員李立浧院士介紹。
據了解，“柔性”是相對于常規直流輸電技術而言，該技術采用了先進的大功率電力電子器件組成的電壓源換流器(VSC)，可以靈活快捷地改變電能輸送的大小和方向，并提供更優質的電能質量。“多端”是相對于“兩端”而言，指兩端以上的柔性直流輸電工程，其中兩端直流僅能實現點對點的直流功率傳送，多端可以實現對多個電源點(如風電場、分散式小水電等)的接入或多個負荷點的同時供電。
此次建成的南澳多端柔性直流輸電工程，也是世界上首個四端柔性直流輸電工程，目前分別在南澳島上的青澳、金牛各建設一座換流站，在大陸澄海區建設一座換流站，容量分別為5萬千瓦、10萬千瓦和20萬千瓦，建設直流電纜混合輸電線路40.7公里，未來島上還將建設一座接納近海風電的換流站。
柔性直流輸電技術優勢明顯
那么，柔性直流輸電技術具有什么優勢呢？據介紹，與傳統直流輸電相比，柔性直流輸電的優勢主要體現在孤島供電、有功功率與無功功率控制等方面。如在孤島供電中，常規直流要求在島上具備發電機組之類的電源點，而柔性直流輸電只需設備啟動的電源。
與交流輸電相比，柔性直流輸電的優勢主要體現在長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。如在長距離電纜輸電中，交流電纜越長，電能損耗越高，輸送的有效電能越少，就像燒好的開水沿著管子往外送，管子越長，水溫越低，末端用戶就用不上熱水了，而柔性直流則相當于一根保溫管，即使到末端用戶，水溫都是恒定的。
南澳多端柔性直流輸電工程項目工程師許樹楷也介紹：“多端系統可以將多個海上風電場、孤立海島與大陸連接起來，構成直流網絡，在節省投資與減少海域資源占用的情況下，既滿足海島電力需求，同時還能將富余電能送往大陸。”
因此，柔性直流輸電技術是改變電網發展格局的戰略性選擇，可以提高現有輸配電網的安全穩定水平，促進可再生能源低成本、模塊化開發利用，促進電力產業結構的升級與優化，解決我國能源領域節能環保等重大問題。
我國站在世界輸電技術的前沿
由此可見，集如此多優勢于一身的柔性直流輸電技術自然受到世界主要發達國家的重視，相關技術資料鮮有公開，而且，多端柔性直流比兩端柔性直流要復雜得多，如此次建成的南澳多端柔性直流輸電工程集大型風電場接入、柔性多端直流輸電、海底直流電纜等多項創新技術于一體。
許樹楷表示：“此次南澳工程的自主創新不但體現在科研團隊攻堅克難的決心，更為重要的是，我們走在了世界直流輸電技術的前列。”南澳多端柔性直流輸電工程將已基本成型的兩端柔性直流系統擴展到多端，實現自主研發核心技術，設備制造廠商全都是國內廠家，如每一端的接口與設備都選用了不同型號，來自于包括央企、民營企業等在內的國內不同廠商的設備。
對于柔性直流輸電技術的發展，南網科學研究院院長饒宏曾表示：“柔性直流輸電將面臨如何實現高電壓、大功率、架空線使用、混合結構直流輸電等方面的挑戰。南網將通過進一步的研究和試點，使該技術在大規模風電場接入系統、實現區域聯網提高供電可靠性、緩解負荷密集地區電網運行壓力等更多領域得到應用。”
鏈接
目前，世界各國充分認識到柔性直流輸電在可再生能源和智能電網建設中的重要作用，歐美等國已有多端柔性直流輸電網絡的建設規劃，規劃項目分別是美國的Tres Amigas Superstation工程和瑞典—挪威的South West Link工程。
美國的Tres Amigas Superstation三端柔性直流輸電工程，用以實現東部電網、西部電網、德克薩斯州電網三個主要電網的互聯。該工程換流站容量75萬千瓦，直流電壓±345千伏，預計2016年投入商業運行。投運后，將有助于改善由風能、太陽能、地熱等間歇性可再生能源發電引起的供電可靠性和電壓穩定問題。
瑞典—挪威的South West Link三端柔性直流輸電工程，用以提高挪威奧斯陸地區電網和瑞典西海岸電網之間的電力傳輸能力以及傳輸系統的靈活性，并兼顧日益增長的風電并網需要。該工程傳輸容量為70萬千瓦×2，直流電壓±300千伏，預計2014年年底完成兩端建設。
目前，我國已有兩項多端直流工程，除此次建成的南方電網公司南澳風電場四端直流輸電工程外，還有國家電網公司浙江舟山五端柔性直流輸電工程。該工程直流電壓±200千伏，傳輸容量40萬千瓦，將分別在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建設一座換流站，預計今年完工。屆時，舟山將形成北部主要島嶼間的直流輸電網絡，加強下轄諸島的電氣聯系，為風電等新能源的開發打下基礎。
陜煤集團榆林化學二期項目取
國家電投集團印發水、火、風
