近日，由南方電網(wǎng)公司投資建設(shè)的云貴互聯(lián)通道工程獲國家發(fā)改委核準(zhǔn)。該工程擬采用直流輸電方案，在云南新建±500千伏祿勸換流站，額定容量300萬千瓦，新建1回±500千伏直流線路，接入已建成的高肇直流貴州側(cè)高坡?lián)Q流站，形成云南祿勸換流站-貴州高坡?lián)Q流站-廣東肇慶換流站三端直流，是我國直流輸電通道建設(shè)的又一示范工程。
現(xiàn)代直流輸電技術(shù)優(yōu)勢多
據(jù)了解，輸電技術(shù)的認(rèn)識和研究始于直流，但早期直流輸電存在電壓變換困難、功率難以提升等問題，因此逐步被交流輸電取代。近年來，隨著廣域交流大電網(wǎng)形成，相關(guān)技術(shù)問題不斷涌現(xiàn)，如存在同步、穩(wěn)定性較低、輸電距離有限等問題，同時(shí)，其安全隱患也成為業(yè)界爭議的焦點(diǎn)問題之一。在這種情況下，隨著大功率電力電子器件、高壓換流等技術(shù)、設(shè)備發(fā)展，世界各國開始重視加快研究發(fā)展現(xiàn)代直流輸電技術(shù)，柔性直流輸電、多端直流、直流電網(wǎng)、混合直流輸電技術(shù)等逐漸發(fā)展起來。
常規(guī)直流輸電當(dāng)于一條全封閉的點(diǎn)對點(diǎn)高速公路，在大容量、超遠(yuǎn)距離輸電方面具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，此次核準(zhǔn)的云貴互聯(lián)工程是三端直流。據(jù)悉，三端、多端直流輸電是直流電網(wǎng)發(fā)展的初級階段，由3個(gè)以上換流站，通過串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)方式連接起來的輸電系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多電源供電和多落點(diǎn)受電，具有換流站可單獨(dú)傳輸功率、可靈活切換傳輸狀態(tài)、高可靠性等優(yōu)勢。
“特高壓交直流輸電技術(shù)是解決電能遠(yuǎn)距離、大容量輸送問題的有效手段，但對于解決區(qū)域性新能源并網(wǎng)和消納問題，多端直流輸電、直流電網(wǎng)將是有效手段之一?！眹W(wǎng)相關(guān)人士介紹。
加快柔直高電壓、大容量示范
在直流輸電中，近年來發(fā)展較快的當(dāng)屬柔性直流輸電技術(shù)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院副院長湯廣福曾介紹：“柔性直流輸電技術(shù)是基于IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的新一代輸電技術(shù)，通過改變電壓源換流器的輸出電壓相角和幅值，實(shí)現(xiàn)有功及無功獨(dú)立、快速調(diào)節(jié)?！迸c傳統(tǒng)直流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在孤島供電等方面；與交流輸電相比，柔性直流輸電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。
更為重要的是，柔性直流輸電可攜帶來自多個(gè)站點(diǎn)的風(fēng)能、太陽能等清潔能源，通過大容量、長距離的電力傳輸通道，到達(dá)多個(gè)負(fù)荷中心，這為新能源并網(wǎng)、大城市供電等領(lǐng)域提供了一種有效的解決方案。
截至目前，我國已相繼建成上海南匯±30千伏柔性直流、廣東汕頭南澳±160千伏四端柔性直流、浙江舟山±200千伏五端柔性直流、廈門±320千伏柔性直流等工程。如舟山五端柔性直流輸電項(xiàng)目分別在定海、岱山、衢山、洋山、泗礁建設(shè)一座換流站，形成了北部主要島嶼間的直流輸電網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)了諸島的電氣聯(lián)系。
同時(shí)，上述工程表明我國正持續(xù)加快柔性直流輸電技術(shù)高電壓、大容量示范，尤其是今年7月投運(yùn)的渝鄂直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程在位于渝鄂斷面的九盤-龍泉、張家壩-恩施500千伏輸電通道上，分別新建宜昌、恩施2座柔性直流背靠背換流站，每座換流站建設(shè)2×125萬千瓦柔性直流換流單元，輸電電壓提升至±420千伏。
此外，在建的張北柔性直流工程首次建設(shè)四端柔性直流環(huán)形電網(wǎng)，將柔性直流輸電電壓提升至±500千伏，單換流器額定容量提升到150萬千瓦，是我國柔性直流輸電技術(shù)的新突破。該工程將于2020年上半年建成投運(yùn)，為京津冀地區(qū)提供穩(wěn)定可靠的清潔電力。
推進(jìn)混合直流創(chuàng)新應(yīng)用
我國在發(fā)展多端直流、柔性直流等現(xiàn)代直流輸電技術(shù)的同時(shí)，還積極探索創(chuàng)新柔性直流與常規(guī)直流組合的輸電模式。
其中，2016年6月投運(yùn)的魯西背靠背工程是世界上首次采用大容量柔性直流與常規(guī)直流組合模式的背靠背工程，該工程直流電壓達(dá)350千伏，一期建設(shè)包括100萬千瓦柔性直流和100萬千瓦常規(guī)直流。2017年6月，魯西背靠背擴(kuò)建工程投運(yùn)，再建了一個(gè)100萬千瓦常規(guī)直流單元。
在建的昆柳龍?zhí)馗邏褐绷鞴こ獭獮鯑|德電站送電廣東廣西特高壓多端直流示范工程采用的是±800千伏三端混合直流技術(shù)，即送端云南昆北換流站采用特高壓常規(guī)直流，受端廣西柳北換流站、廣東龍門換流站采用特高壓柔性直流。另據(jù)悉，規(guī)劃中的白鶴灘-江蘇特高壓直流輸電工程將創(chuàng)新采用混合級聯(lián)多端柔直技術(shù)，其中混合級聯(lián)即送端采用傳統(tǒng)直流和基于電壓源控制的柔性直流技術(shù)，多端柔直即受端應(yīng)用多端柔性直流技術(shù)，具有兼容性好、可靠性高等優(yōu)勢。
可以預(yù)見的是，我國已進(jìn)入現(xiàn)代直流輸電快速發(fā)展階段，未來的電網(wǎng)形態(tài)將是強(qiáng)交強(qiáng)直的互聯(lián)電網(wǎng)。