500千伏輸電系統(tǒng)有力支撐了我國(guó)近30年的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展哥力，但我國(guó)能源資源與需求呈逆向分布啥读，70%以上的能源需求集中在中東部揉拯，可用能源資源卻遠(yuǎn)離需求中心鸯式，所以要在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化能源資源配置萧揩，打造電力“高速公路”。

6月21日用印，雅中—江西±800千伏特高壓直流工程正式投運(yùn)泊鹿，這是“十四五”期間我國(guó)首個(gè)建成投運(yùn)的特高壓直流輸電工程。

至此做鸽，國(guó)家電網(wǎng)已累計(jì)建成“13交13直”特高壓工程蒙棱，在運(yùn)在建特高壓工程線(xiàn)路長(zhǎng)度達(dá)到4.1萬(wàn)公里，變電(換流)容量超過(guò)4.4億千伏安(千瓦)范咨，累計(jì)送電超過(guò)1.8萬(wàn)億千瓦時(shí)故觅，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)跨區(qū)跨省輸電能力超過(guò)2.6億千瓦。加上南方電網(wǎng)公司建成投運(yùn)4條±800千伏特高壓直流工程湖蜕，我國(guó)已有在運(yùn)特高壓工程30項(xiàng)逻卖，輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度繞地球赤道一周有余。

拿金牌拿到“手軟”：我們已不輕言“創(chuàng)紀(jì)錄”

國(guó)家電網(wǎng)對(duì)于雅中—江西直流工程的技術(shù)總結(jié)昭抒，只有一句“進(jìn)一步鞏固了我國(guó)特高壓直流輸電技術(shù)的國(guó)際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)”评也，少了十幾年前特高壓工程上馬之初比比皆是的“突破世界紀(jì)錄”“創(chuàng)下全球之最”……不是現(xiàn)在不創(chuàng)紀(jì)錄了，而是在特高壓輸電領(lǐng)域灭返，我國(guó)拿金牌已拿到“手軟”盗迟。幾乎每一項(xiàng)特高壓工程的新建、投運(yùn)，都是對(duì)以往紀(jì)錄的突破;而新的紀(jì)錄罚缕，也都由我們自己創(chuàng)造艇纺。以至于，不是真正顛覆性的“黑科技”邮弹，我們已不輕言“創(chuàng)紀(jì)錄”黔衡。

2020年12月27日建成投產(chǎn)的烏東德水電站送電廣東、廣西特高壓多端柔性直流示范工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)昆柳龍直流工程)沸芍，正是這樣一個(gè)顛覆性工程雨冒。

該工程創(chuàng)造了19項(xiàng)“世界第一”，包括世界上第一個(gè)±800千伏特高壓柔性直流輸電工程累变，世界單站容量最大的換流站扛浸，世界首次具備架空線(xiàn)路故障自清除及再啟動(dòng)能力等。“每一個(gè)‘世界第一’都可以寫(xiě)一篇大文章囊弥。”中國(guó)工程院院士濒陈、南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì)名譽(yù)主任委員李立浧表示。

此前姚库，世界主流輸電模式都是“直流送電嘶遏、交流組網(wǎng)”。南方電網(wǎng)公司首席技術(shù)專(zhuān)家错这、南方電網(wǎng)科研院董事長(zhǎng)饒宏介紹邀秕，這緣于交直流輸電本身的技術(shù)特性：常規(guī)直流主要用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離妄午、大容量的電源外送，并不能組網(wǎng);交流輸電則可以滿(mǎn)足常規(guī)電源送出和電網(wǎng)互聯(lián)的需求背零，且成本較低腰吟。但這一基本模式卻面臨一個(gè)“原理性障礙”，即所謂“多直流饋入”問(wèn)題徙瓶。他解釋?zhuān)罅髁康某Ｒ?guī)直流匯入電網(wǎng)毛雇，就像一條大河流入一個(gè)水庫(kù)，一旦常規(guī)直流線(xiàn)路“閉鎖”侦镇，河水突然截停灵疮，會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)缺水。

柔性直流改變了這一切壳繁。

和傳統(tǒng)“電流源型”直流相比震捣，柔性直流對(duì)電壓、頻率的控制更加靈活闹炉，就像一個(gè)完全可控的水泵蒿赢，能夠精準(zhǔn)控制水流的方向、速度和流量，使水庫(kù)水位更加平穩(wěn)羡棵，河流被截停的幾率也大幅下降壹若。

昆柳龍工程在世界上首次采用特高壓多端混合直流系統(tǒng)，送端云南昆北是常規(guī)直流鹤莹，廣西柳北绰蚁、廣東龍門(mén)兩個(gè)受端是柔性直流。“這種方案既經(jīng)濟(jì)又先進(jìn)坑遥。”李立浧解釋?zhuān)盐鞑克娝偷接秒娦枨蟠蟮膹V東嘁汞、廣西，這種遠(yuǎn)距離伙二、大容量的輸電叹匹，最經(jīng)濟(jì)高效的辦法就是特高壓直流。常規(guī)直流并網(wǎng)后崔三，因其換相失敗現(xiàn)象難以避免等固有特性挺寒，會(huì)對(duì)受端電網(wǎng)系統(tǒng)安全帶來(lái)一定沖擊。“柔性直流能解決這些問(wèn)題软旁，它調(diào)控更加靈活珊煌，還能在關(guān)鍵時(shí)刻支持系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。”李立浧表示扛肩。

但是刻撒，柔性直流作為一種新技術(shù)，以往工程最高電壓為500千伏耿导，送電量声怔、送電效率還不夠高。昆柳龍工程將其提升到800千伏舱呻，送電量也達(dá)到全球最高的800萬(wàn)千瓦醋火。浙江大學(xué)教授、國(guó)際電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)會(huì)士徐政展望道：“這是一個(gè)開(kāi)路工程箱吕。此后芥驳，遠(yuǎn)距離、大容量送電工程都會(huì)首選柔性直流技術(shù)茬高。”

緊密?chē)@國(guó)家重大戰(zhàn)略需求：體現(xiàn)國(guó)家意志

特高壓輸電從最早醞釀兆旬、提出到項(xiàng)目研發(fā)，再到工程實(shí)踐怎栽，自始至終瞄準(zhǔn)世界電力發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)制高點(diǎn)丽猬，緊密?chē)@國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，政府支持婚瓜，企業(yè)主導(dǎo)宝鼓，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合婶签，社會(huì)各方廣泛參與，用科學(xué)手段和方法乾爆，以應(yīng)用為目的彪壳，破解重大技術(shù)難題。

特高壓輸電概念最早見(jiàn)諸國(guó)家層面舆伺，是在1986年初暴赡，原水電部下達(dá)“關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電方式和電壓等級(jí)論證”課題，研究認(rèn)為21世紀(jì)初葉在中國(guó)出現(xiàn)交流百萬(wàn)伏級(jí)電壓等級(jí)是可能的阀洛。此后蒂茶，國(guó)務(wù)院原重大項(xiàng)目辦公室下達(dá)了“七五”國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目“特高壓輸電技術(shù)前期研究”。

由此發(fā)端调拳，直至2006年8月9日小梢，國(guó)家發(fā)改委正式核準(zhǔn)首個(gè)特高壓輸電工程。其間20年杀肩，圍繞特高壓輸電的議題從未離開(kāi)過(guò)國(guó)家相關(guān)部門(mén)的視野挤奢。特別是，特高壓輸電技術(shù)研究連續(xù)列入國(guó)家“七五”“八五”和“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃;特高壓交流輸電技術(shù)研發(fā)先后列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》和“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃洞难，這些都為特高壓輸電技術(shù)研究積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)舆吮。

2006年11月4日，中國(guó)工程院提出《關(guān)于我國(guó)特高壓輸電研究和工程建設(shè)的咨詢(xún)意見(jiàn)》队贱，參加該項(xiàng)研究的27位院士色冀、7位專(zhuān)家指出，中國(guó)有必要加快特高壓輸電研究和工程應(yīng)用的步伐柱嫌，試驗(yàn)示范工程方案符合“全面試驗(yàn)驗(yàn)證”要求锋恬，建議作為國(guó)產(chǎn)化的依托工程，納入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃编丘、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)計(jì)劃和重大裝備自主創(chuàng)新計(jì)劃伶氢。

同月，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心完成《我國(guó)能源輸送方式研究》報(bào)告瘪吏，對(duì)特高壓輸電與輸煤成本進(jìn)行了綜合分析，提出了輸電與輸煤并舉蜗巧，當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展輸電的建議掌眠。

由此，2006年國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020)》幕屹，要求重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)大容量遠(yuǎn)距離直流輸電技術(shù)和特高壓交流輸電技術(shù)與裝備孤批。

定位于遠(yuǎn)距離、大容量：特高壓帶來(lái)最安全的電網(wǎng)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展触良，民眾需求持續(xù)旺盛谒绍，中國(guó)已有的500千伏輸電主網(wǎng)架已經(jīng)面臨遠(yuǎn)距離痛恃、大容量輸送能力不足，走廊資源緊缺等瓶頸制約底悍，亟待轉(zhuǎn)型升級(jí)杜糕。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)蜡瓜、國(guó)家電網(wǎng)原董事長(zhǎng)劉振亞指出悉种，世界電力工業(yè)發(fā)展的歷史表明，用電需求的持續(xù)增長(zhǎng)推動(dòng)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大昨浆、電壓等級(jí)不斷提升函唾。

他強(qiáng)調(diào)，500千伏輸電系統(tǒng)有力支撐了我國(guó)近30年的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展魔呈，但我國(guó)能源資源與需求呈逆向分布味扼，70%以上的能源需求集中在中東部，可用能源資源卻遠(yuǎn)離需求中心委造，76%的煤炭集中在北部和西北部戳鹅、80%的水能資源集中在西南部，陸地風(fēng)能和太陽(yáng)能等新能源也大量分布在西北部争涌，供需相距800—3000公里粉楚。所以，要在全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)化能源資源配置亮垫，打造電力“高速公路”模软。

從特高壓建設(shè)大幕開(kāi)啟至今，十余載協(xié)同創(chuàng)新饮潦，多達(dá)30項(xiàng)特高壓工程投運(yùn)燃异，在大范圍的能源優(yōu)化配置中發(fā)揮了主導(dǎo)作用。特高壓交直流工程分別榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)继蜡。中國(guó)不僅全面突破了特高壓技術(shù)回俐，構(gòu)建了完善的特高壓試驗(yàn)和研究體系，還率先建立了完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系稀并，自主研制成功了全套特高壓設(shè)備仅颇，實(shí)現(xiàn)了從“中國(guó)制造”到“中國(guó)創(chuàng)造”再到“中國(guó)引領(lǐng)”的跨越。

隨著網(wǎng)架更堅(jiān)強(qiáng)梗力、供電更可靠瘦肥，中國(guó)電網(wǎng)安全運(yùn)行水平也有了驚人的飛躍。國(guó)家電網(wǎng)首創(chuàng)了以電網(wǎng)特性認(rèn)知筷品、運(yùn)行控制和故障防御共同支撐的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行3大技術(shù)體系挟伯，自主研發(fā)建成仿真能力最強(qiáng)、計(jì)算效率最高絮眨、模擬精度最準(zhǔn)確的新一代仿真系統(tǒng)拇支，構(gòu)建了以《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)體系麸颜，研發(fā)了“三道防線(xiàn)”關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了國(guó)際領(lǐng)先的大電網(wǎng)安全防御體系唬爹，我國(guó)電網(wǎng)成為世界上近20年來(lái)唯一沒(méi)有發(fā)生大停電事故的特大型電網(wǎng)朴魁。

20年河?xùn)|河西：“爭(zhēng)氣閥”揚(yáng)我國(guó)威

其實(shí)，從“連換流站內(nèi)草皮都要花高價(jià)打包一齊買(mǎi)”到世界公認(rèn)的特高壓輸電技術(shù)“領(lǐng)跑者”尖洞，不過(guò)區(qū)區(qū)20多年妇张。

20多年前，中國(guó)已經(jīng)建設(shè)的8條直流輸電線(xiàn)路中煞秤，核心設(shè)備直流換流閥全部依賴(lài)進(jìn)口氏仗。據(jù)介紹，直流換流閥核心技術(shù)長(zhǎng)期被3家跨國(guó)電工裝備制造企業(yè)壟斷夺鲜，從1954年世界第一條高壓直流輸電聯(lián)絡(luò)線(xiàn)投入商業(yè)運(yùn)行以來(lái)皆尔，跨國(guó)公司一直把持這項(xiàng)技術(shù)。一條直流工程币励，近一半的設(shè)備投資都要花費(fèi)在直流換流閥上慷蠕。還不止于此，“你要買(mǎi)換流閥?好食呻，那就連換流站內(nèi)草皮打包一齊買(mǎi)流炕，少一分錢(qián)都別想建你的直流工程!”至于花錢(qián)買(mǎi)斷技術(shù)，答復(fù)是：“門(mén)都沒(méi)有!”

為了保守這一核心技術(shù)機(jī)密仅胞，幾家互為對(duì)手的跨國(guó)公司步調(diào)竟難得一致：不在核心期刊發(fā)表相關(guān)技術(shù)文章每辟，不發(fā)布任何產(chǎn)品的技術(shù)資料和細(xì)節(jié)圖片，出廠(chǎng)的產(chǎn)品都要蒙上厚厚的包裝干旧，為換流閥做試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室都采取極其嚴(yán)格的保密措施……國(guó)家電網(wǎng)中國(guó)電力科學(xué)研究院的魏曉光博士介紹：“在我們建成同類(lèi)實(shí)驗(yàn)室前渠欺，世界上只有2個(gè)同類(lèi)實(shí)驗(yàn)室，做一次試驗(yàn)要200萬(wàn)元人民幣椎眯。而購(gòu)買(mǎi)他一個(gè)產(chǎn)品酥丛，再加個(gè)零，要2000萬(wàn)元!”

中國(guó)工程院院士咒舰、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長(zhǎng)蘸暮、時(shí)任中國(guó)電力科學(xué)研究院副總工程師湯廣福記得，中國(guó)電力科學(xué)研究院當(dāng)初建設(shè)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)埂帜，手中現(xiàn)成的技術(shù)資料僅僅是七頁(yè)A4紙的宣傳資料益丘。因此，直流換流閥研發(fā)工程薯摩，被稱(chēng)為“爭(zhēng)氣閥”。而當(dāng)湯廣福率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用短短一年半時(shí)間完成“爭(zhēng)氣閥”的研發(fā)凉灯，并通過(guò)國(guó)家能源局主持猪破、包括5位兩院院士在內(nèi)的16名專(zhuān)家組鑒定時(shí)鄙吗，中國(guó)工程院院士楊奇遜發(fā)出了“揚(yáng)我國(guó)威”的由衷贊許。

“爭(zhēng)氣閥”爭(zhēng)氣在哪?湯廣福一一列數(shù)其相對(duì)國(guó)外產(chǎn)品無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)滓乡。首先疙鹃，它擁有±800千伏/4750安的電壓等級(jí)和通流能力，超越了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品咆下，“換流閥相當(dāng)于一個(gè)水壩赵颅，其所承受的高電壓代表了極高的蓄水高度，也就意味著能比其他換流閥在能量傳輸上距離更遠(yuǎn)暂刘，在相同距離上損耗更小;它所耐受的大電流饺谬，則代表了具有更大泄洪容量，也就意味著能輸送更多能量谣拣。同時(shí)募寨，由于電壓、電流的提高森缠，在整個(gè)能源流經(jīng)的路徑上拔鹰，還能極大地節(jié)約線(xiàn)路走廊占地。”湯廣福表示贵涵。

此外列肢，它還減少了并聯(lián)的數(shù)量，能有效將閥模塊體積縮小1.5倍宾茂，使整個(gè)閥塔得到整體優(yōu)化瓷马，結(jié)構(gòu)更加緊湊;而它的水冷電阻一體化設(shè)計(jì)和飽和電抗器分體設(shè)計(jì)更是中國(guó)電力科學(xué)研究院的獨(dú)門(mén)絕技：將水冷系統(tǒng)與電阻合二為一，相當(dāng)于兩個(gè)部件成為一個(gè)刻炒，部件數(shù)量減少了牢星，自然結(jié)構(gòu)更明了，造成安全隱患的環(huán)節(jié)減少了里捌，從而具有更高的穩(wěn)定性;而分體的飽和電抗器就相當(dāng)于電腦的“雙核”隐鬼，能使換流閥具有更強(qiáng)的兼容性，不僅滿(mǎn)足特高壓需求型吃，而且具有向下兼容能力柱丐，覆蓋更多電壓電流等級(jí)工程需要。

具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“爭(zhēng)氣閥”進(jìn)入市場(chǎng)后栗雳，在10年內(nèi)整體降低國(guó)內(nèi)直流輸電建設(shè)凉危、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用超百億元，同時(shí)也在國(guó)際市場(chǎng)上打破了跨國(guó)公司壟斷是临。“揚(yáng)我國(guó)威”粮森，誠(chéng)哉斯言。(記者 瞿劍)