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2021年10月17日-20日，2021北京國際風(fēng)能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會，再次登陸北京。

本屆大會以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機(jī)會”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機(jī)會”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。

其中，10月19日海上風(fēng)電發(fā)展論壇隆重召開。特變電工新疆新能源股份有限公司副總工程師盛俊毅出席會議并演講。

以下為發(fā)言全文：

盛俊毅：

各位嘉賓，大家下午好！非常榮幸今天下午跟大家分享大規(guī)模新能源接入的柔性直流輸電系統(tǒng)解決方案探索。我在講PPT之前，先講一個小故事，其實早大家知道法拉第跟愛迪生交直流之爭，后法拉第獲勝了。日常生活中，咱們從家用電器，從電視機(jī)、電腦里面都是直流供電，我們把交流電轉(zhuǎn)換成直流，新能源里面，光伏本身就是一個直流，我們需要把它轉(zhuǎn)成交流，通過升壓并到電網(wǎng)這種方式。像風(fēng)電也是，日常生活中看到的東西還是直流居多，為什么直流沒有發(fā)展起來？首先與電力設(shè)備和部件的設(shè)置有關(guān)。隨著目前新能源發(fā)展，直流很多技術(shù)包括部件技術(shù)，傳輸技術(shù)、轉(zhuǎn)換技術(shù)都得到了質(zhì)的突破，所以未來大規(guī)模新能源送電里面，可以把新能源送到用量更大，距離更遠(yuǎn)。對于海上只有兩根線，成本也更低，轉(zhuǎn)換樁更加靈活。

今天的分享分為三個部分，個部分是直流輸電方案的必要性，第二個做了幾個比較典型的新能源場景，給大家做一個簡單的介紹，也算拋磚引玉，后續(xù)可以討論。第三個把公司從2013年到現(xiàn)在為止，我們做的柔性直流輸電研究成果做一個匯報。

作為世界上大的能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，中國的資源和能源集中在西部和北部，而電力消費(fèi)卻集中在東南沿海，特殊的資源稟賦讓中國必須建立長距離、跨區(qū)域調(diào)度的超級能源通道，特高壓電力輸送高速公路可以將巨量電能輸送至千里之外，這是衡量一個國家電力裝備水平的關(guān)鍵技術(shù)。

直流輸電目前有常規(guī)直流輸電和柔性直流輸電。相比于常規(guī)直流輸電，柔性直流輸電可以實現(xiàn)弱電網(wǎng)的并網(wǎng)，功率的四象限控制，低諧波排放，為電源系統(tǒng)供電和黑啟動的能力，高動態(tài)性能，占地面積小，無換相失敗問題。但是正是由于其造價高、技術(shù)含量高，柔性直流輸電還處于行業(yè)的制高點(diǎn)。

柔性直流輸電的應(yīng)用場景多樣，可以實現(xiàn)多端直流供電，非同步互聯(lián)，大規(guī)模深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電直流送出，為孤島、海上平臺供電等。對于交流輸電、常規(guī)直流輸電和柔性直流輸電，新能源的大規(guī)模接入并網(wǎng)采用柔性直流輸電技術(shù)是目前的優(yōu)選技術(shù)方案。

二是大規(guī)模新能源接入的柔性直流輸電系統(tǒng)解決方案探索。

2021年是中國“十四五”規(guī)劃的開局之年，黨中央、國務(wù)院站在“內(nèi)促高質(zhì)量發(fā)展、外樹負(fù)責(zé)任大國形象”的高度，對應(yīng)對氣候變化作出了一系列重大決策部署，力爭2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。對于我們，大規(guī)模新能源接入的柔性直流輸電系統(tǒng)解決方案仍需深入探索。

實現(xiàn)新能源并網(wǎng)與送出的問題，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性、為部分用電負(fù)荷提供由柔性直流輸電系統(tǒng)傳送新能源、將現(xiàn)有的線路改造為柔性直流輸電技術(shù)。把新能源電力直接送至負(fù)荷中心，采用綠電來進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級將成為未來發(fā)展的趨勢。

針對大規(guī)模新能源接入的柔性直流解決方案，我們從以下四種場景案例進(jìn)行剖析。首先，針對±250kV/1GW的源網(wǎng)荷儲一體化場景，我們設(shè)計了源網(wǎng)荷儲一體化柔性直流輸電系統(tǒng)拓?fù)洌�把大基地的新能源電力直接送至�?fù)荷中心，采用綠電來進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級將成為未來發(fā)展的趨勢。此方案可解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)與送出的問題，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。還可為部分用電負(fù)荷提供由柔性直流輸電系統(tǒng)傳送的新能源。

針對該方案，柔直系統(tǒng)方案可按如下參數(shù)，額定功率1GW，直流電壓±250kV，采用偽雙極系統(tǒng)，半橋模塊，功率器件采用4500V/3000A壓接式IGBT。實現(xiàn)西北以及北方地區(qū)新能源季節(jié)性的合理消納，提高電力傳輸能力，加強(qiáng)新能源局部電網(wǎng)與華中、華南的互聯(lián)，提高電網(wǎng)運(yùn)行可控性，降低電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險，采用柔直并聯(lián)技術(shù)方案實現(xiàn)背靠背互聯(lián)，可以將新能源較多的地區(qū)與大電網(wǎng)進(jìn)行隔離，維護(hù)區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性。

針對±420kV/1.125GW的新能源局部電網(wǎng)與大電網(wǎng)背靠背互聯(lián)場景，我們設(shè)計了雙通道的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用柔直并聯(lián)技術(shù)方案實現(xiàn)背靠背互聯(lián)，可以將新能源較多的地區(qū)與大電網(wǎng)進(jìn)行隔離，維護(hù)區(qū)域電網(wǎng)穩(wěn)定性。此方案可實現(xiàn)西北以及北方地區(qū)新能源季節(jié)性的合理消納，提高電力傳輸能力。加強(qiáng)新能源局部電網(wǎng)與華中、華南的互聯(lián)，提高電網(wǎng)運(yùn)行可控性，降低電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險。

針對該方案，柔直系統(tǒng)方案可按如下參數(shù)，額定功率1.125GW，直流電壓±420kV，采用偽雙極系統(tǒng)，半橋模塊拓?fù)�，功率器件采�?300V/1500A焊接式IGBT。

針對±500kV/3GW的新能源局部電網(wǎng)大容量電力外送場景，我們設(shè)計了LCC-MMC混聯(lián)的分層直流接入外送拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用分層直流接入技術(shù)可以有效的將分散的新能源電能進(jìn)行有效的整和，即可以滿足電力外送，又可以實現(xiàn)局部電網(wǎng)隔離。此方案可實現(xiàn)新能源局部電網(wǎng)大容量電力外送。另外還可以將現(xiàn)有的線路改造為柔性直流輸電技術(shù)。

針對該方案，柔直系統(tǒng)方案可按如下參數(shù)，額定功率3GW，直流電壓±500kV，采用對稱雙極系統(tǒng)，半橋模塊拓?fù)�，功率器件采�?500V/2000A壓接式IGBT。

新能源局部電網(wǎng)大容量電力外送方案：針對±500kV/1.5GW的新能源局部電網(wǎng)大容量電力外送場景，我們也設(shè)計了LCC-MMC混聯(lián)的分層直流接入外送拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在新能源密集型的地區(qū)，尤其在西部和西北部，在區(qū)域內(nèi)建設(shè)柔直電網(wǎng)，可以滿足跨區(qū)域電力傳送的穩(wěn)定，又可以保證本區(qū)域系統(tǒng)的穩(wěn)定。此方案實現(xiàn)新能源并網(wǎng)的穩(wěn)定性，提高電力傳輸能力。另外還可以發(fā)揮輸電經(jīng)濟(jì)性，采用特高壓柔性直流送出方案。

針對該方案，柔直系統(tǒng)方案可按如下參數(shù)，額定功率1.5GW，直流電壓±500kV，采用對稱雙極系統(tǒng)，半橋模塊拓?fù)洌�功率器件采�?500V/2000A壓接式IGBT。

三是特變電工柔直流閥技術(shù)。

特變電工不僅可以提供柔性直流輸電成套解決方案，還可以提供柔性直流換流閥、換流變、電抗器、交直流高壓穿墻套管、電纜、互感器、高壓開關(guān)等關(guān)鍵設(shè)備。下面主要為各位領(lǐng)導(dǎo)介紹一下特變電工的柔性直流換流閥產(chǎn)品和技術(shù)。

2015年，特變電工研發(fā)的±320kV/1000MW功率模塊通過實驗。2016年，特變電工在世界上首次提出了“架空柔性直流輸電系統(tǒng)直流故障無閉鎖穿越控制”的技術(shù)。2017年，特變電工成功研制了世界上特高壓柔性直流輸電換流閥。2018年，特變電工中標(biāo)南方電網(wǎng)烏東德項目。2020年，烏東德項目順利投產(chǎn)。

左圖是換流閥閥廳實物照片，右圖是換流閥閥塔實物照片。換流閥作為柔性直流輸電系統(tǒng)的核心電氣設(shè)備，其制造、測試、運(yùn)輸、工程現(xiàn)場裝配、調(diào)試和運(yùn)行過程必須遵守嚴(yán)格的操作規(guī)程，才能保證整個柔性直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。2016年，特變電工在世界上首次提出了“架空柔性直流輸電系統(tǒng)直流故障無閉鎖穿越控制”的技術(shù)。2017年，特變電工成功研制了世界上特高壓柔性直流輸電換流閥。2018年，特變電工中標(biāo)南方電網(wǎng)烏東德項目。

國家層面多次重點(diǎn)報道了本項目中特變電工柔性直流產(chǎn)品研制、試驗等實力！截止目前，柔輸產(chǎn)業(yè)已授權(quán)換流閥及閥控系統(tǒng)相關(guān)專利及軟件著作115個，其中發(fā)明專利52個，實用新型專利49個，軟件著作6個，外觀專利8個。通過多年的研發(fā)和沉淀，特變電工柔直產(chǎn)業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)已是碩果累累，專利和軟件著作權(quán)已累計100多項。

緊湊型輕量化功率模塊、閥段、閥塔，特變電工提供電壓等級±10kV～±800kV，容量等級10MW～8000MW的柔性直流輸電、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的成套方案及設(shè)備。特變電工可以為國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司、地方電力公司等單位提供電壓等級在±10kV～±800kV，容量等級在10MW～8000MW的柔性直流輸電、區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的成套方案及設(shè)備。

我們的±800kV/3000MW柔性直流輸電閥控系統(tǒng)由9面屏柜組成，包含雙重化冗余的2面主控制屏、6面脈沖分配屏、1面輔助功能屏。

柔直研發(fā)實驗樣機(jī)平臺- ±10kV/5MW無閉鎖架空柔直實驗平臺。特變電工建設(shè)了±10kV/5MW架空柔直樣機(jī)，可進(jìn)行直流故障穿越、降壓運(yùn)行、啟動等各類試驗。在西安產(chǎn)業(yè)園，特變電工建設(shè)了±10kV/5MW架空柔直樣機(jī)，可進(jìn)行直流故障穿越、降壓運(yùn)行、啟動等各類試驗。另外，在西安產(chǎn)業(yè)園，特變電工還建設(shè)了LCC+4端VSC五端柔直研發(fā)實驗樣機(jī)平臺。

感謝各位的聆聽，感謝長期以來對特變電工的大力支持和幫助，特變電工的發(fā)展和進(jìn)步離不開黨、國家、自治區(qū)、電力行業(yè)、能源行業(yè)、制造業(yè)，以及社會各界的鼎力扶持，希望您能為我們的發(fā)展提出寶貴意見！

我今天的分享就到這里，謝謝大家！

（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）