【南方电网】柔性直流输电在交直流混联电网中的应用与展望

柔性直流技术特点

柔性直流是采用全控型功率器件和模块化拓扑结构的新一代直流输电技术，可控性高、适应性好，可实现有功和无功独立解耦的全域运行。

除了输电外，柔性直流能否部分取代交流系统元件的功能，例如“交流联络线模拟”?“虚拟电磁环网”?“直流电厂”?这是本报告主要讨论的问题之一。

柔性直流技术发展现状

柔性直流技术已成为全球关注热点和发展趋势

已运行的直流工程，传统直流占大多数、达到70%，柔性直流占21%

规划中的直流工程，柔性直流成为主流方案，规划数量是传统直流的2倍

柔性直流工程的电压和容量不断提高

中国虽然起步晚，但无论是从发展速度还是工程容量上，都呈赶超趋势

目前柔性直流在电网互联、远距离输电、新能源送出、中低压配电等四类主要场景得到了广泛应用

柔性直流技术应用于电网互联

柔直应用于电网互联，实现两个电网电力交换，并提高已有交流电网安全稳定水平

电网互联可实现互供电力、互通有无、互为备用，可减少事故备用容量，增强抵御事故能力

柔直不增加交流短路电流，不受交流系统短路容量限制，可快速灵活调节潮流，是电网互联的重要技术手段

电网互联典型应用

鲁西背靠背柔直工程：首次将柔性直流用于西电东送主通道，实现电网分区柔性互联

广东电网背靠背柔直工程：应用于广东电网负荷中心，实现不同交流电网区域交流系统故障的隔离，提供快速

功率控制与紧急功率支撑，增加电网稳定性

柔性直流技术应用于远距离输电

柔直运行控制、拓扑结构和核心器件的发展，促进了电压等级及输电距离的提升

双阀组串联拓扑与3000A等级器件研制，将柔直电压提升至±800kV，容量提升至5000MW

加装直流断路器或“全桥+半桥”混合拓扑，可阻隔直流故障电流，实现远距离架空线故障的清除和快速重启

远距离输电典型应用

昆柳龙直流工程：落点广东的第10回直流输电工程，将乌东德电站(世界第7大水电)的电力输送至两广负荷中心，受端采取特高压柔性直流技术

世界上首次将柔性直流用于远距离、大容量、架空线输电

海风大容量集中送出能有效降低单位开发成本，柔直是深远海风电送出的主流方案

深远海风柔直送出，直流海缆无充电无功问题，输电距离远

国外已建成的海上风电柔直工程主要集中在德国，直流电压等级以±320kV为主

新能源送出典型应用

如东海风柔直工程：我国首个海风柔直送出工程，电压等级±400kV、容量1.1GW

青州五/七柔直工程：采用±500kV/2GW柔直送出，预计2024年建成，将成为世界首个投产的2GW海上风电直

流送出工程，也是世界容量最大的海风柔直工程

柔性直流技术应用于中低压配电

柔直向配电和用电延伸，可改善配电网运行性能，提高供电质量，促进节能减排

分布式光伏广泛接入、电动汽车负荷快速增长，现有配电网面临挑战

中低压直流配电应用场景丰富，如配电网柔性互联、配电线路增容改造、工业园区/楼宇直流供电