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2月28日，張北可再生能源柔性直流電網試驗示范工程（以下簡稱“張北工程”）開工動員大會在北京召開，國家電網公司董事長舒印彪在會上表示：“張北工程是世界上首個真正具有網絡特性的直流電網工程，也是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程，將創造12項世界第一，在我國乃至世界電網發展史上都具有重要的里程碑意義。”
據介紹，該工程將推動更高電壓、更大容量柔性直流技術創新發展，帶動電網和裝備制造產業技術升級，鞏固我國在直流輸電技術領域的國際引領地位，為直流技術和重大裝備“走出去”戰略的實施創造有利條件。同時，對于推動能源轉型與綠色發展、服務北京低碳綠色冬奧會、引領科技創新等具有顯著的綜合效益和戰略意義。
搶占全球電網技術制高點
據了解，柔性直流輸電是當今電網科技領域的前沿技術，采用可自關斷的全控型電力電子器件，具有可控能力強、功率調節速度快、運行方式靈活等特點，在偏遠地區和海上新能源并網、異步電網互聯、城市供電等應用領域具有獨特優勢，受到世界各國的普遍重視。
截至目前，我國已相繼建成上海南匯柔性直流（直流電壓±30千伏）、廣東汕頭南澳±160千伏多端（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，同時在魯西背靠背換流站工程中應用了電壓±350千伏、單元容量100萬千瓦的柔直技術。目前在建的渝鄂直流背靠背聯網工程將應用電壓±420千伏、單體換流單元容量125萬千瓦的柔直技術。隨著我國柔直輸電技術應用不斷推進，其電壓等級、容量等也在不斷提高。
此次開工的張北工程在世界上率先研究直流電網技術，首次建設四端柔性直流環形電網，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，建設666千米±500千伏直流輸電線路，新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，換流容量分別為300萬千瓦、150萬千瓦、150萬千瓦、300萬千瓦，總換流容量達900萬千瓦。工程總投資125億元，于2017年12月獲國家發改委核準，力爭2019年底主體工程基本建成、張北向北京具備送電能力，確保2020年上半年全部建成投運。
對于該工程的意義，國網直流部主任張福軒介紹：“張北工程首次采用柔直輸電技術構建直流電網，工程原創性技術和首次研發設備多，技術挑戰性大，將在世界上率先突破直流電網技術，掌握直流電網構建原則、基本特性、運行規律和運行控制方法，占領世界直流電網技術的制高點。”
服務新能源發展和綠色奧運
“柔直電網不需要交流系統支撐換相，具有動態無功支撐能力，可有效抑制交流電壓波動，減少功率波動對受端電網的影響，同時還具備輸送距離遠、傳輸容量大的優勢，可以支撐新能源大規模開發。”舒印彪表示，“張北工程將實現弱送端條件下新能源的友好接入和規模送出、多種形態能源匯集互補和靈活消納，提高能源利用效率，對于我國在新能源富集地區聯合發揮柔直電網和儲能裝置作用，探索新能源大規模開發利用新模式，推動新一代電力系統創新發展，具有重要的示范意義。”
據介紹，2022年冬奧會將在北京和張家口舉行，建設張北工程將推動清潔能源發展，助力“綠色奧運”“低碳奧運”目標實現。
目前，張家口地區風、光發電資源富集，裝機超過1000萬千瓦，并規劃到2020年超過2000萬千瓦，但本地消納能力不足。該工程將實現張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負荷中心相連，滿足張家口可再生能源綜合示范區建設需要。
同時，北京地區經濟發達，用電需求大，為保障電力供應、促進節能減排，需要逐步提高外來電比例和清潔能源發電比重。張北工程投運后，可充分利用張家口地區大規模風、光互補特性與豐寧抽水蓄能電站的調峰能力，最大限度挖掘源網儲荷資源利用價值，為京津冀地區提供穩定可靠的清潔電力。屆時北京市外受電比例將達70%，冬奧場館實現100%清潔能源供電。
帶動裝備制造業升級
張福軒介紹：“張北工程建設的總體目標是全面掌握大容量柔直輸電技術，總體實現科研、規劃、設計、設備制造、施工調試和運行維護的自主創新。”
據悉，張北工程已被列入國家發改委《電力發展“十三五”規劃（2016-2020年）》和《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》，并被國家工信部推薦為《中國制造2025》2018年重大標志性項目。
該工程具有產業鏈長、帶動力強等優勢，可有力帶動電工裝備產業等發展，中長期經濟效益顯著。同時，工程首次研制并應用直流斷路器、換流閥、控制保護等直流電網關鍵設備，將進一步推動我國在柔直輸電和直流電網領域的原始創新和自主創新，推動我國柔直輸電技術在更高電壓等級、更大輸送容量上創新發展，形成一整套柔直電網的中國解決方案，鞏固和擴大我國在世界直流輸電領域的技術領先優勢，提高我國電工裝備制造業的自主創新能力和國際競爭力。
鏈接
柔性直流能夠自換相，對交流系統條件依賴程度低，系統暫態過程的穿越能力和弱系統支撐能力顯著提升，可獨立地調節有功和無功功率，是目前可控性最高、適應性最好的輸電技術。基于柔性直流輸電技術構建的直流電網，可實現多電源供電、多落點受電和新能源孤島接入，具有更好的經濟性與靈活性，能夠將風電、光電、抽水蓄能與負荷中心直接連接，構成多種形態能源靈活互補的能源互聯網，并通過多源接入和多能互補，有效平抑新能源波動性對電網的沖擊。
此外，利用直流斷路器、快速控制保護等設備，直流電網可以實現故障的快速切除和隔離，避免局部故障引起的系統失穩或功率中斷；通過功率轉帶和多回路由，充分發揮直流電網的網絡優勢，大幅提高送電的可靠性。
據介紹，該工程將推動更高電壓、更大容量柔性直流技術創新發展，帶動電網和裝備制造產業技術升級，鞏固我國在直流輸電技術領域的國際引領地位，為直流技術和重大裝備“走出去”戰略的實施創造有利條件。同時，對于推動能源轉型與綠色發展、服務北京低碳綠色冬奧會、引領科技創新等具有顯著的綜合效益和戰略意義。
搶占全球電網技術制高點
據了解，柔性直流輸電是當今電網科技領域的前沿技術，采用可自關斷的全控型電力電子器件，具有可控能力強、功率調節速度快、運行方式靈活等特點，在偏遠地區和海上新能源并網、異步電網互聯、城市供電等應用領域具有獨特優勢，受到世界各國的普遍重視。
截至目前，我國已相繼建成上海南匯柔性直流（直流電壓±30千伏）、廣東汕頭南澳±160千伏多端（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，同時在魯西背靠背換流站工程中應用了電壓±350千伏、單元容量100萬千瓦的柔直技術。目前在建的渝鄂直流背靠背聯網工程將應用電壓±420千伏、單體換流單元容量125萬千瓦的柔直技術。隨著我國柔直輸電技術應用不斷推進，其電壓等級、容量等也在不斷提高。
此次開工的張北工程在世界上率先研究直流電網技術，首次建設四端柔性直流環形電網，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，建設666千米±500千伏直流輸電線路，新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，換流容量分別為300萬千瓦、150萬千瓦、150萬千瓦、300萬千瓦，總換流容量達900萬千瓦。工程總投資125億元，于2017年12月獲國家發改委核準，力爭2019年底主體工程基本建成、張北向北京具備送電能力，確保2020年上半年全部建成投運。
對于該工程的意義，國網直流部主任張福軒介紹：“張北工程首次采用柔直輸電技術構建直流電網，工程原創性技術和首次研發設備多，技術挑戰性大，將在世界上率先突破直流電網技術，掌握直流電網構建原則、基本特性、運行規律和運行控制方法，占領世界直流電網技術的制高點。”
服務新能源發展和綠色奧運
“柔直電網不需要交流系統支撐換相，具有動態無功支撐能力，可有效抑制交流電壓波動，減少功率波動對受端電網的影響，同時還具備輸送距離遠、傳輸容量大的優勢，可以支撐新能源大規模開發。”舒印彪表示，“張北工程將實現弱送端條件下新能源的友好接入和規模送出、多種形態能源匯集互補和靈活消納，提高能源利用效率，對于我國在新能源富集地區聯合發揮柔直電網和儲能裝置作用，探索新能源大規模開發利用新模式，推動新一代電力系統創新發展，具有重要的示范意義。”
據介紹，2022年冬奧會將在北京和張家口舉行，建設張北工程將推動清潔能源發展，助力“綠色奧運”“低碳奧運”目標實現。
目前，張家口地區風、光發電資源富集，裝機超過1000萬千瓦，并規劃到2020年超過2000萬千瓦，但本地消納能力不足。該工程將實現張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負荷中心相連，滿足張家口可再生能源綜合示范區建設需要。
同時，北京地區經濟發達，用電需求大，為保障電力供應、促進節能減排，需要逐步提高外來電比例和清潔能源發電比重。張北工程投運后，可充分利用張家口地區大規模風、光互補特性與豐寧抽水蓄能電站的調峰能力，最大限度挖掘源網儲荷資源利用價值，為京津冀地區提供穩定可靠的清潔電力。屆時北京市外受電比例將達70%，冬奧場館實現100%清潔能源供電。
帶動裝備制造業升級
張福軒介紹：“張北工程建設的總體目標是全面掌握大容量柔直輸電技術，總體實現科研、規劃、設計、設備制造、施工調試和運行維護的自主創新。”
據悉，張北工程已被列入國家發改委《電力發展“十三五”規劃（2016-2020年）》和《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年）》，并被國家工信部推薦為《中國制造2025》2018年重大標志性項目。
該工程具有產業鏈長、帶動力強等優勢，可有力帶動電工裝備產業等發展，中長期經濟效益顯著。同時，工程首次研制并應用直流斷路器、換流閥、控制保護等直流電網關鍵設備，將進一步推動我國在柔直輸電和直流電網領域的原始創新和自主創新，推動我國柔直輸電技術在更高電壓等級、更大輸送容量上創新發展，形成一整套柔直電網的中國解決方案，鞏固和擴大我國在世界直流輸電領域的技術領先優勢，提高我國電工裝備制造業的自主創新能力和國際競爭力。
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柔性直流能夠自換相，對交流系統條件依賴程度低，系統暫態過程的穿越能力和弱系統支撐能力顯著提升，可獨立地調節有功和無功功率，是目前可控性最高、適應性最好的輸電技術。基于柔性直流輸電技術構建的直流電網，可實現多電源供電、多落點受電和新能源孤島接入，具有更好的經濟性與靈活性，能夠將風電、光電、抽水蓄能與負荷中心直接連接，構成多種形態能源靈活互補的能源互聯網，并通過多源接入和多能互補，有效平抑新能源波動性對電網的沖擊。
此外，利用直流斷路器、快速控制保護等設備，直流電網可以實現故障的快速切除和隔離，避免局部故障引起的系統失穩或功率中斷；通過功率轉帶和多回路由，充分發揮直流電網的網絡優勢，大幅提高送電的可靠性。
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