十年磨一剑！国家电网诞生世界新纪录-北极星售电网

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导读：柔性直流输电技术不存在换相失败问题，可实现有功、无功功率的独立控制，易于构建多端直流网络，可改善可再生能源接入性能，提高低电压穿越能力和系统稳定性。该技术为多端直流联网、大型城市中心负荷供电提供了一个崭新的解决方案，可向孤岛、边远地区等比较薄弱的电网安全、经济、高效地输电，是远海风电并网的最佳技术手段，是构建智能电网和全球能源互联网最具特色的技术之一，将给输电方式和电网架构带来重要的变革。近几年来在欧美呈井喷式发展态势。

2015年12月17日，世界上电压等级最高、输送容量最大的双极柔性直流输电工程——厦门±320千伏/100万千瓦柔性直流输电科技示范工程正式投运。创造这项新的柔性直流输电世界纪录的，是一支刚毅之师，他们用近10年的坚韧和汗水铸造了“柔性之剑”——柔性直流换流阀。作为柔性直流工程的最核心技术，厦门柔直工程换流阀及阀控系统，完全依靠自主研发、自主生产，是它催生了新的世界纪录，实现我国在该领域的技术引领。

一

追溯我国柔性直流输电技术成长史：

新道路谁是开路人

我国柔性直流输电技术发展要从2006年谈起。

2006年5月，国家电网公司瞄准这一电力领域最前沿、最迫切、最有挑战性和最具应用前景的高端技术，组织国内权威专家在北京召开《柔性直流输电系统关键技术研究框架》研讨会。会上，公司做出战略性决策和部署，系统地提出柔性直流输电技术研究总体规划。该《框架》分为前期研究、基础理论研究、关键技术研究及样机研制、试验规范及试验能力建设研究、示范工程前期研究五个部分。与会专家一致建议国内将基于VSC技术的直流输电统一命名为“柔性直流输电（HVDCFlexible）”。自此，公司柔性直流输电重大科技专项全面启动，我国柔性直流输电技术发展的序幕正式拉开。在《框架》的指引下，由国网智能电网研究院副院长汤广福牵头，组建了柔性直流输电技术与装备研发团队。

任何一件事在刚开始的时候，都会有许多可知与不可知的问题和困难。起步晚、研究难度大，跨国公司对柔性直流输电技术严格保密，不发表一份图纸、一张照片，不在刊物上发表学术文章，也不允许参观。对于这样的前沿科学，其攻关难度可想而知，唯有坚持自主创新这条路可走。

2006年6月，公司组织系统内相关单位及国内知名高校，开展柔性直流输电基础理论和前期研究。在汤广福的带领下，团队本着将“地基”打深、打实的理念，通过机理分析、公式推导、模型搭建与仿真验证等方式反复求证，于2007年年底开创我国柔性直流输电基本技术体系。这是国内首次针对柔性直流输电技术理论开展系统化、全面化研究。

2007年年底，时任国网上海市电力公司总工程师的滕乐天果断决策，在上海南汇风电场开展柔性直流输电技术工程示范。在坚实的理论基础上，研发团队着眼于工程应用，开始了适用于高压大容量柔性直流输电技术路线的探索与尝试。当时，只有实际工程应用的ABB公司采用的两电平/三电平技术路线，存在运行损耗高、容量扩展困难等问题，成为制约柔性直流输电技术发展及应用的“短板”。而德国学者提出的模块化多电平换流器拓扑在原理上能克服上述缺陷，但当时尚处于概念提出阶段，技术应用在世界范围内一片空白，发展中国自己的柔性直流输电技术，难度可想而知。

为此，国网智研院直流所所长贺之渊勇挑重担，带领年轻团队向柔性直流输电技术高峰挺进。他时常鼓励大家：“磨刀不误砍柴工，唯有选择最佳的技术路线，才能赢得长足发展。”团队从模块化多电平换流器工作原理分析入手，延伸到技术难点、元器件采购、技术经济性等方面，论证工程应用的可行性。

2009年4月，团队大胆提出采用模块化多电平换流器拓扑的设想，并邀请国内相关专家，组织召开基于MMC的柔性直流输电技术讨论会。与会专家经过反复讨论，对模块化多电平柔性直流输电技术路线给予肯定。此时，西门子和ABB等跨国公司也几乎同时启动了高压大容量柔性直流输电技术的探索。从此，我国成功进入世界电力装备高端领域的赛场，并与世界领先跨国公司站在同一起跑线上。

会后，研发团队开始第一代样机的研制，以验证MMC拓扑用于柔性直流输电的可行性。2010年4月，11电平MMC—HVDC低压实验平台顺利实现STATCOM、交流联网及向无源负荷供电等功能，稳态运行性能及动态响应特性良好，验证了MMC技术路线的可行性。研发团队随即乘胜追击，先后攻克系统接入分析、主电路拓扑与参数优化、控制保护策略设计、IGBT阀与阀控设备研制等十大关键技术难题。

2010年7月，首个MMC换流阀子模块样机开始试组装。子模块控制器的线路空间设计十分狭小，100多根线哪怕接错或虚接一根，都会导致试验失败，甚至子模块爆炸。设计负责人吕铮自告奋勇，开始第一个子模块控制器的接线，他有条不紊地将每根线接了一遍又一遍，直至找到最合理、最优化、最可靠的接线方式。就这样，首个国内柔直换流阀子模块诞生。10月，具有完全自主知识产权的±30千伏/20兆瓦柔性直流换流阀一次性通过所有型式试验。

同年底，上海南汇风电场柔性直流输电工程建设正式启动。2011年7月25日，工程正式投运，我国实现了柔性直流输电技术从无到有的突破，标志着公司成为继ABB、西门子之后，世界上第三家完全掌握柔性直流输电成套设备设计、试验、调试和生产全系列核心技术的企业。

上海柔直工程在我国柔性直流输电发展史上所起的作用不容小觑，它实现了我国柔性直流输电技术从概念到应用的跨越，为后续研究及工程建设积累了宝贵的实践经验。

原标题：十年磨一剑诞生世界新纪录

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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