1月30日，中國電科院高壓直流輸電技術(shù)與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展±800千伏可控?fù)Q相換流閥特殊功能測試，推動特高壓可控?fù)Q相換流閥工程應(yīng)用進(jìn)程。

　　中國電科院高壓直流輸電技術(shù)與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)組建于2008年，是一支深耕高壓直流輸電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、高端裝備研制與工程化應(yīng)用的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。多年來，為實(shí)現(xiàn)清潔能源安全、高效、遠(yuǎn)距離輸送，團(tuán)隊(duì)立足課題攻關(guān)最前沿，在國家電網(wǎng)公司首席專家、中國電科院副院長賀之淵的帶領(lǐng)下，面向國家重大戰(zhàn)略需求，搶占科技競爭和未來發(fā)展制高點(diǎn)，大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神，刻苦鉆研以柔性直流輸電為代表的新一代直流輸電技術(shù)，勇闖科研“無人區(qū)”，完成了一場從追趕到并跑再到領(lǐng)跑的跨越。

　　團(tuán)隊(duì)累計(jì)獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎3項(xiàng)、中國專利金獎1項(xiàng)、省部級科技獎勵14項(xiàng)，入選科技部“國家重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”，獲評中央企業(yè)優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、全國專業(yè)技術(shù)人才先進(jìn)集體、中央企業(yè)先進(jìn)集體等榮譽(yù)稱號。

瞄準(zhǔn)制高點(diǎn)勇闖“無人區(qū)”

　　上世紀(jì)末，全球能源轉(zhuǎn)型加速，柔性直流技術(shù)以其卓越的經(jīng)濟(jì)性與靈活性，引起歐美各國的高度重視。對于中國而言，這是一條必須搶占的賽道。

團(tuán)隊(duì)開展柔性直流技術(shù)基礎(chǔ)理論攻關(guān)。

　　面對國內(nèi)迫切需要、國外技術(shù)引進(jìn)難的雙重壓力，團(tuán)隊(duì)深刻認(rèn)識到：唯有自主創(chuàng)新，才能突破重圍。從一窮二白起步，沒有資料，團(tuán)隊(duì)就從基礎(chǔ)原理和零星文獻(xiàn)開始重新推導(dǎo)；沒有方案，就自己搭建仿真平臺，在無數(shù)可能性中尋優(yōu)；沒有部件，便攜手國內(nèi)廠家，從零開始設(shè)計(jì)……實(shí)驗(yàn)室的燈常常徹夜通明，陪伴他們度過一個(gè)又一個(gè)不眠夜。

　　歷經(jīng)10余次設(shè)計(jì)迭代、百余次專家評審，2010年，團(tuán)隊(duì)相繼攻克了數(shù)千功率模塊的能量精確重構(gòu)、海量復(fù)雜狀態(tài)的瞬態(tài)精準(zhǔn)控制等一系列世界級難題，開辟出全新的模塊化多電平技術(shù)路線，并在國內(nèi)首次建立了完備的柔性直流輸電技術(shù)研究理論體系，成功研制出國內(nèi)首臺柔性直流換流閥樣機(jī)。

　　2011年7月，由團(tuán)隊(duì)自主建設(shè)的亞洲首條柔性直流輸電工程——上海南匯風(fēng)電場柔性直流輸電工程投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)了我國在該領(lǐng)域基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、工程示范等方面“從0到1”的全鏈條突破，標(biāo)志著國家電網(wǎng)公司成為全球第三家完全掌握該核心技術(shù)的企業(yè)。此后，模塊化多電平換流器拓?fù)湟仓饾u成為國內(nèi)外柔性直流輸電工程的主流技術(shù)路線。

柔性直流換流閥、直流斷路器在張北柔性直流電網(wǎng)示范工程中應(yīng)用。

　　團(tuán)隊(duì)并未止步，而是向更高電壓、更大容量的巔峰持續(xù)攀登。廈門柔性直流輸電科技示范工程與渝鄂直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程在電壓等級和輸送容量上接連刷新世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了我國柔性直流輸電技術(shù)的新跨越。2020年，團(tuán)隊(duì)成功攻克“直流斷路器”等組網(wǎng)核心技術(shù)，建成世界首個(gè)柔性直流電網(wǎng)工程——張北柔性直流電網(wǎng)示范工程，該工程不僅創(chuàng)下12項(xiàng)“世界第一”，更為新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納提供了可靠的“中國方案”，實(shí)現(xiàn)從“柔性輸電”到“柔性組網(wǎng)”的歷史性飛躍。

堅(jiān)定“走出去”樹立中國標(biāo)桿

　　當(dāng)柔性直流技術(shù)在國內(nèi)得到成熟應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)將目光投向了更廣闊的世界?！白屩袊叨溯旊娂夹g(shù)‘走出去’，為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)中國智慧，成為我們團(tuán)隊(duì)新的目標(biāo)?！眻F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人賀之淵說。

團(tuán)隊(duì)對BorWin6工程使用的緊湊型柔性直流換流閥進(jìn)行型式試驗(yàn)前檢查。

　　國際高端市場競爭激烈，“中國技術(shù)”面臨“沒經(jīng)驗(yàn)”“不信任”的質(zhì)疑與觀望。團(tuán)隊(duì)毫不氣餒，深入研究國際標(biāo)準(zhǔn)與客戶需求，持續(xù)打磨方案，用實(shí)力與誠意逐步贏得海外業(yè)主信任。

　　2022年，團(tuán)隊(duì)與電氣跨國巨頭ABB、西門子和GE同臺競技，以“技術(shù)第一、商務(wù)最優(yōu)”成功中標(biāo)德國BorWin6海上風(fēng)電柔性直流輸電工程，打破了跨國集團(tuán)對全球市場的長期壟斷，實(shí)現(xiàn)了我國高端輸電技術(shù)首次進(jìn)入歐洲市場，標(biāo)志著我國柔性直流技術(shù)及裝備具備了國際領(lǐng)先的核心競爭力。

　　BorWin6工程是歐洲北海最后一條獨(dú)立的柔性直流工程，作為該區(qū)域海上風(fēng)電柔性直流聯(lián)網(wǎng)工程的“收官之作”和“集大成者”，該工程在系統(tǒng)可用率、平臺緊湊化設(shè)計(jì)以及新型構(gòu)網(wǎng)型控制策略等方面均提出了較以往更為嚴(yán)格的技術(shù)要求，集中體現(xiàn)了當(dāng)前柔性直流輸電領(lǐng)域的最高技術(shù)水準(zhǔn)。

　　團(tuán)隊(duì)扎實(shí)推進(jìn)各項(xiàng)里程碑式的工作，自主研發(fā)的裝備取得重大突破。針對海上運(yùn)輸應(yīng)用場景，團(tuán)隊(duì)打造了兼具輕量化與高可靠性的緊湊型柔性直流換流閥，多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平；面對“構(gòu)網(wǎng)控制”的新需求、新難題，團(tuán)隊(duì)提出了基于直流電壓虛擬同步的“無電流內(nèi)環(huán)”構(gòu)網(wǎng)型控制策略，研制出國際首個(gè)用于海上風(fēng)電送出的構(gòu)網(wǎng)型柔性直流控保裝備；面對跨國公司嚴(yán)密的知識產(chǎn)權(quán)壁壘，團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，創(chuàng)新技術(shù)路線，成功自主研發(fā)混合式直流耗能裝置，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的自主突破。

　　2024年10月29日至11月6日，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的緊湊型柔性直流換流閥、混合式直流耗能裝置，在德國業(yè)主公司專家團(tuán)隊(duì)的現(xiàn)場見證下，以高于IEC標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)順利完成全部型式試驗(yàn)。同期，構(gòu)網(wǎng)型柔性直流控保裝備通過上千項(xiàng)嚴(yán)苛的廠內(nèi)試驗(yàn)，性能得到全面驗(yàn)證，標(biāo)志著該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從理論到應(yīng)用的關(guān)鍵跨越。目前，該工程所有核心設(shè)備均已通過德方驗(yàn)收，并已進(jìn)入現(xiàn)場安裝調(diào)試階段，為計(jì)劃于2027年投運(yùn)的BorWin6工程提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

潛心探索攻克世界級難題

　　如果說柔性直流技術(shù)是為電網(wǎng)注入“柔性”智慧，那么團(tuán)隊(duì)攻克的另一項(xiàng)技術(shù)——可控?fù)Q相換流閥技術(shù)（CLCC），則是針對傳統(tǒng)直流輸電“心臟缺陷”進(jìn)行的一場根治手術(shù)。

　　在傳統(tǒng)直流輸電系統(tǒng)中，作為“心臟”的換流閥依賴電網(wǎng)電壓完成換相。這一技術(shù)特性可能引發(fā)一定的風(fēng)險(xiǎn)：電網(wǎng)一旦受到擾動引發(fā)換相失敗，將導(dǎo)致功率傳輸中斷。“破解換相失敗難題，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，我們責(zé)無旁貸?！眻F(tuán)隊(duì)成員、中國電科院直流所所長高沖說道。

　　2017年，為攻克這一世界級難題，團(tuán)隊(duì)對當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界提出的上百種方案進(jìn)行全面梳理，發(fā)現(xiàn)它們在“徹底解決問題”與“工程可行性”之間，都存在難以調(diào)和的根本矛盾。經(jīng)過深入論證，團(tuán)隊(duì)最終做出了一個(gè)關(guān)鍵決斷：放棄在原有技術(shù)框架內(nèi)進(jìn)行修補(bǔ)，轉(zhuǎn)而從電路理論的源頭出發(fā)，探索一條顛覆性的創(chuàng)新之路。

　　歷經(jīng)長達(dá)數(shù)年的潛心探索與反復(fù)推演，團(tuán)隊(duì)于2019年在換相電壓構(gòu)建機(jī)理方面取得關(guān)鍵突破。他們創(chuàng)新性地將全控型器件和半控型器件相結(jié)合，提出可控?fù)Q相換流技術(shù)（CLCC），從根本上讓直流輸電系統(tǒng)對換相失敗產(chǎn)生“免疫”。

　　理論突破后，更艱難的是實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。2022年2月，可控?fù)Q相換流閥成功中標(biāo)我國首條±500千伏直流輸電工程——葛洲壩—南橋直流輸電改造工程。為保障可控?fù)Q相換流閥的首次可靠工程應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)開啟吃住在實(shí)驗(yàn)室的“極限模式”，兩個(gè)月內(nèi)完成三次重大設(shè)計(jì)迭代并通過嚴(yán)苛評審，爭分奪秒完成全部樣機(jī)摸底試驗(yàn)。2022年10月，團(tuán)隊(duì)成功研制出±500千伏/1200安培葛南直流輸電改造工程可控?fù)Q相換流閥產(chǎn)品，并一次性順利通過全部48項(xiàng)電氣型式試驗(yàn)、226項(xiàng)控制驗(yàn)證試驗(yàn)。

　　2023年6月，由我國提出并自主研發(fā)的全球首套可控?fù)Q相換流閥在葛南直流輸電改造工程中實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。同年7月，“可控?fù)Q相換流閥關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品研制”通過了由10位院士領(lǐng)銜的專家組鑒定，被一致認(rèn)定為“可根本解決常規(guī)直流系統(tǒng)換相失敗問題”。

團(tuán)隊(duì)分析可控?fù)Q相換流閥在葛南直流輸電改造工程分系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)中的波形。

　　如今，中國電科院高壓直流輸電技術(shù)與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)已成長為我國直流輸電領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。團(tuán)隊(duì)中，年輕科研人員干勁十足大膽創(chuàng)新，專家前輩言傳身教帶頭攻關(guān)，以實(shí)際行動弘揚(yáng)科學(xué)家精神，用智慧與汗水，為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動能源強(qiáng)國建設(shè)貢獻(xiàn)智慧和力量。