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2023年3月,国家电网有限公司张北柔性直流电网试验示范工程荣获第七届中国工业大奖。该工程突破了三大技术难题,创造了12项“世界第一”,为解决新能源大规模开发和消纳的世界级难题提供了“中国方案”。
01 四端环形柔性直流电网
张北柔性直流电网工程(以下简称“张北柔直工程”)是国家电网有限公司贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略、践行绿色冬奥理念的重大标志性工程。该工程由我国自主研发、设计、建设和运行,是集大规模可再生能源友好接入、多种形态能源互补和灵活消纳、直流电网构建等于一体的重大科技试验示范工程。
依靠自主创新,工程解决了绿电随机性、间歇性、波动性等问题,突破了组网技术空白、输电能力受限、运行可靠性低三大世界级技术难题,创造了“世界上第一个真正具有网络特性的直流电网”“世界上第一个实现风、光和储能多能互补的直流电网”等12项“世界第一”,成为世界首个输送大规模风能、太阳能、抽水蓄能等多种形态能源的四端环形柔性直流电网。
01.工程建设情况
张北柔直工程于2017年12月获得核准,次年2月开工建设,2020年6月竣工投产。工程新建张北、康保、丰宁、北京4座换流站及±500千伏直流输电线路666千米,具有680万千瓦的可再生能源汇集能力,将张北新能源基地、丰宁储能基地与北京负荷中心相连,显著提升了张北地区新能源外送能力。工程全面提高了京津冀地区绿色电能比例,为破解新能源大规模开发和消纳的世界级难题提供了“中国方案”。
02.工程建设成效
张北柔直工程投运以来,针对柔性直流电网技术的特殊性,国家电网公司探索应用构网型开环控制策略,有效平抑新能源大规模并入柔性直流电网给系统带来的影响,减少系统运行故障的发生,大幅提高柔性直流电网的调节能力和灵活性。提升绿电输送能力30%以上,助力张北柔直工程实现450万千瓦满功率运行。
2022年北京冬奥会场馆历史性地实现100%绿电供应。“张北的风点亮北京的灯”,由畅想变为现实。北京冬奥会期间,张北柔直工程整体运行情况良好,首个柔性直流电网系统的稳定性、全套自主化核心装备的可靠性均得到了充分验证,累计输送新能源电量3.26亿千瓦时,输电功率最高超过北京全市用电负荷的八分之一。
通过张北柔直工程,每年输入北京地区的清洁电能,约占北京市年用电量的十分之一,相当于减少标准煤燃烧490万吨,减排二氧化碳1280万吨。截至10月20日,张北柔直工程已安全运维1574天,累计向京津冀地区输送绿电超351.59亿千瓦时。
02新能源利用的“中国方案”
国家电网公司于2006年提出柔性直流输电技术总体规划,正式启动柔性直流输电重大科技专项,组建柔性直流技术攻关团队开展系统化研究。
从“点对点”的柔性直流输电到柔性多端联网,再到柔性直流电网;从±30千伏,到±200千伏、±320千伏、±420千伏,再到±500千伏……多年来,国家电网在柔性直流技术领域不断取得创新突破,实现了该技术领域的跟跑到领跑。
柔性直流输电工程
2011
我国首个柔性直流输电工程——上海南汇风电场并网柔性直流输电示范工程投运,容量20兆瓦,电压等级±30千伏;
我国在柔性直流输电技术领域实现了从无到有的突破。
2014
浙江舟山五端柔性直流输电工程投入运行,最大单站容量400兆瓦,电压等级±200千伏;
我国已掌握柔性直流输电成套设计、试验、调试和运行的核心技术。
依托张北柔直工程,国家电网公司通过产学研用大规模协同攻关,在推进重大装备国产化方面取得重要成果,设备性能与制造水平占据了国际制高点。
1自主研制了世界上首批最高电压等级的直流断路器,攻克了“大功率直流电流开断”这一世界性难题。
2研制了世界上最大换流容量的柔直换流阀,可靠性达到国际领先水平。
3研制了世界上最高功率的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件,填补了国内先进功率半导体器件的空白。
工程还建成了涵盖柔直工程建设全过程的技术标准体系,建立了世界一流的柔直试验基地,打造了国际一流的专家团队,带动了我国电网技术和装备制造产业升级,巩固和扩大了我国在世界直流输电领域的技术领先优势。
03新一代输电技术
柔性直流输电技术是基于可关断器件和电压源换流器的直流输电技术,是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术。近年来柔性直流输电技术在国内外发展迅速。
相比常规高压直流输电,柔性直流输电技术不存在换相失败问题,无需配置滤波及无功补偿设备,易于构建多端直流电网,具备黑启动能力,可以改善可再生能源接入性能,提高电网故障穿越能力和系统运行稳定性。由多条柔性直流输电线路组成的直流电网是未来电网的一个重要发展方向。随着新能源的规模化开发,柔性直流输电技术,尤其是柔性直流电网的构建,可以实现区域间能源资源的优化配置、大规模新能源的可靠接入,提升现有电力系统运行稳定性。
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近日,随着气温回升,多地新能源进入大发时节。如何既保障“风光”消纳,又确保电网安全?国家电网坚持“全网一盘棋”,开展关键技术攻关,支撑新能源大规模高比例并网、高水平消纳,推动能源清洁低碳转型,助力实现“双碳”目标。全网一盘棋资源配置更高效今年政府工作报告提出,“加快建设‘沙戈荒’
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国家电网公司国内在建特高压:直流特高压金上—湖北±800千伏特高压直流工程陇东—山东±800千伏特高压直流工程宁夏—湖南±800千伏特高压直流工程哈密—重庆±800千伏特高压直流工程陕北—安徽±800千伏特高压直流工程甘肃—浙江±800千伏特高压直流工程交流特高压大同—怀来—天津南1000千伏特高压交
3月31日,昆明市人民政府关于印发《昆明市国土空间总体规划(2021—2035年)》的通知(昆政发〔2025〕8号)。其中指出,为确保昆明市电力负荷增长需求,优化电网整体布局,有效减少过载等安全隐患,形成以草铺等7座现状500千伏变电站以及富民、安宁、城南3座规划500千伏变电站为依托的市级主干电网站点
3月27日,国网山东省电力公司应用“无人机+双光检测”“无人机+三维建模”等智能巡检技术对1000千伏曹湖线、湖高线等特高压输电线路开展全面巡检。针对曹湖线、湖高线等特高压输电线路湖区段空气湿度常年在75%以上、鸟类活动多、植物生长迅速等实际,国网山东电力运维专业员工在巡检中首次应用双光融合
3月28日,国家电网有限公司2025年第十二批采购(特高压项目第一次设备招标采购)推荐的中标候选人公示。本次招标共有13项物资55个标包,包括二次设备、1000kV组合电器、避雷器、互感器、电抗器、组合电器、交流变压器等。除压型钢板、钢结构及构支架外,招标物资情况如下:本次投标,38家企业产生投标
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3月6日,国家“十四五”电力发展规划的重点工程#x2014;#x2014;甘肃-浙江#xB1;800千伏特高压直流输电工程首个线路标段在杭州市富阳区环山乡双林村正式动工建设。甘肃-浙江特高压工程不仅是世界首条柔性直流特高压输电工程,作为第四条落地浙江的“西电东送”工程,也是我国能源战略布局的重要一环。工程
2月28日,在江苏省南京市“光储充换检”一体化全绿电示范站,国网江苏南京供电公司自主研发的柔性直流交流多端口能量路由器启用,为交直流充电桩之间的电能互济搭建了“桥梁”。在传统充电场站中,由于供电方式不同,交直流充电桩各自独立运行。以南京“光储充换检”示范站为例,该站建有600平方米交流
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2月18日,南方电网超高压公司牵头研发的基于6.5kV/3kAIGBT(绝缘栅双极型晶体管)的柔性直流换流阀装备,顺利通过中国机械工业联合会组织的新产品技术鉴定,由中国工程院院士李立浧等11位行业权威专家组成的鉴定评审委员会一致认为:产品性能总体达到国际领先水平。该装备的成功研发,实现了我国重大装
记者从南网超高压公司获悉,截至2月4日,昆柳龙直流工程累计输送电量超1000亿千瓦时,相当于减少标煤消耗4041万吨,减排二氧化碳9972万吨,减排二氧化硫300万吨。昆柳龙直流工程是世界上首个特高压多端柔性直流工程,创造了19项电力技术领域的“世界第一”。该工程线路全长1452公里,将乌东德水电站的清
北极星输配电网获悉,目前,汕头海上风电潮阳登陆点集中送出项目(陆上部分)正在有序推进。该项目于去年12月启动建设,选址在潮阳区海门镇滨海地区,对接汕头主要海上风电场的风电集中接入。计划总投资约90亿元,截至目前已完成项目核准、用地批复,正全面推进前期工作,计划今年6月份正式动工建设。
近日,国家能源局公布第四批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单,南方电网公司牵头研发应用的9项重大技术装备成功入选,入选项目与申报成功率创历年新高,充分彰显公司在电力行业重大技术装备方面的技术引领水平与自主研发应用能力。据悉,这9项重大技术装备分别为“400MW级变速抽水蓄能机组成套设
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2025年,内蒙古电力集团在“十四五”规划收官、“十五五”谋篇的关键节点,进一步加快构建以新能源为主体的新型电力系统,推进“沙戈荒”等新能源基地和外送通道建设,持续提升新能源输送与消纳能力。全年电网工程投资总规模近500亿元,较去年增长10%以上。本年度承建新能源配套接网工程59项,涉及3500
广东电网公司2025年三山岛海上风电柔直输电工程(数字工程)专项招标(变电站视频及环境监控系统、海底电缆综合在线监测系统、垂直轨道机器人设备)中标候选人公示(采购编号:CG0300022002014080)公示开始时间:2025-04-01公示结束时间:2025-04-07
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3月22日,在甘肃省天水市麦积区利桥镇,随着线路N1294-N1311段最后2根导线顺利展放到位,宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(甘肃段)全线贯通,为“宁电入湘”工程的顺利投运奠定了坚实基础。宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电线路工程(甘肃段)作为国家电网公司全面推进特高压工程机械化施工
麦积区是甘肃天水市的“东大门”,山脉纵横,峰峦绵延。小陇山林场多个区段排布其中,广袤的原始森林包裹着山峦。初春的山里,天气微寒。3月21日6时30分,在麦积区利桥镇三岔村±800千伏宁夏—湖南特高压直流输电工程甘2标段一基铁塔下的牵引场,现场工作负责人任宝玉向18名施工人员讲解当天现场作业的
3月19日,宁夏750千伏北地变电站新建330千伏乾地Ⅰ线投运,可提升宁夏电网新能源电量消纳能力,优化宁东区域能源结构。近年来,宁夏风电、光伏发电等新能源装机规模快速增长,已成为全国重要的新能源基地之一。位于灵武市的宝乾变电站为依托当地200万千瓦光伏复合电站项目的新建变电站,通过乾地Ⅰ线接
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