电网设备专家电话会纪要

调研纪要 2022-01-13 00:00

1、常规直流输电
1.1 线路
过去20年，国网、南网建设了很多常规直流输电工程。目前已建成10多条+800kV，输电功率800万千瓦的直流输电工程。

1.2 优势
常规直流输电是基于晶闸管型的换流器的直流输电工程。
优势：可实现高电压、大容量、远距离的输电，技术成熟。目前输电的最大容量是国网建设的+1100kV，输电功率12GW的特高压直流。

1.3 常直可能会面临的问题
（1）受端：常规直流工程在负荷侧（受端）面临换相失败的可能；
（2）送端：和新能源的匹配度，电网较弱地区的直流连接新能源后，为避免发生新能源机组脱网，可能会限制运输功率。

2、柔性直流
2.1 我国柔直工程
南网2013年12月建成南澳±160kV多端柔性直流输电示范工程。
国网2014年7月建成的舟山±200kV五端柔直工程。
这两条线路是两大电网公司商业意义的首条柔性直流工程。
2015年，厦门±320kV（额定输送能力100万千瓦）柔直工程正式投运。
2019年，渝鄂±420kV（单个换流站的容量125万千瓦）柔直背靠背联网工程实现川渝电网与华中电网的异步互联。
2020年，张北±500 kV (单个换流站容量达到300万千瓦)可再生能源柔性正式投运。

2.2 柔直的优势
（1）受端：不会发生换相失败问题，不会发生由于一个故障造成很多回直流功率中断的问题，并且能对系统提供支撑；
（2）送端：更容易接受新能源。即使新能源外面完全没有交流电网的支撑，柔直也可以良好运行。
（3）柔直适合构建直流电网。

2.3 柔直成本，容量现状
（1）柔直成本相比常直高，主要体现在柔直换流阀价格更高；
（2）柔直的输送容量较低。目前技术上，单个柔直的输送功率到不了800万千瓦，这种情况下，会选常直。

2.4柔直运用场景
2.4.1 送端场景：
（1）常直正常工作需要稳定的交流电压提供电压支撑，孤岛送出须用柔直；

（2）为避免发生新能源机组脱网事故，电网较弱地区的直流连接新能源后，可能限制运输功率，在这种场景下用柔直更好。

2.4.2 受端场景：
（1）华东电网等接入常规直流比较多的电网，电网呈现强直弱交的特征，交流电网一旦发生故障，直流可能换相失败，发生暂时的功率中断。受端改善直流馈路问题，选用柔直是更好的选择；

（2）远景展望：常规直流无法形成网，在多端情况下很难构建，因此多端或直流电网更适合用柔直。

2.4.3深远海场景：
欧美海风：欧美的柔直工程主要用于海风的并网。因为海风超过一定距离，只能用柔直。
我国第一个海风柔直工程—如东工程，目前还在调试，如果如东工程能顺利投运，可以为未来的海风并网树立比较好的范式。

2.5 器件
柔直和常直比，电压器、开关等设备和常直造价差不多，造价主要贵在柔直换流阀上。柔直换流阀的核心器件是IGBT，成本占比50%以上。目前国产化率提升至50%，国内供应厂商为中车时代。柔直换流阀的价格有下降趋势。

柔直换流阀相关企业。南瑞、许继、西电电力、荣信、特变等。

3、混合直流输电工程
混合直流指一条直流里既有柔直，也有常直。通过柔直和常直混合，同时具备柔直和常直的技术优势。目前，我国有2条混合直流。

2020年，南网建设的乌东德工程正式投运，输送距离达1000多公里，首次将电压等级从±500 kV提升至±800 kV（特高压直流）。送端用常规直流，受端用柔直。

2020年，白鹤滩-江苏±800kV特高压直流输电工程开工，是国网建设的第一个混合直流输电工程。受端是柔直和常直级联，柔直的单个换流站容量达到了720万千瓦，创造了单个换流站柔性直流容量最大的工程。