张北柔性直流电网工程简介

2024-10-27 重庆外墙补漏

　　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，是集大规模可再次生产的能源友好接入、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学技术试验示范工程。

　　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”，变成全球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。

　　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500千伏直流输电线万千瓦的可再次生产的能源汇集能力，将张北新能源基地、丰宁储能基地与北京负荷中心相连，明显提升了张北地区新能源外送能力。工程全方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”。

　　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，大幅度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作情况良好，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。

　　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设计，真正开始启动柔性直流输电重大科学技术专项，组建柔性直流技术攻关团队开展系统化研究。

　　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；

　　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；

　　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。

　　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，能改善可再次生产的能源接入性能，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趋势。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，能轻松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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