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編者按：為打造可靠性高、互動友好、經(jīng)濟(jì)高效的一流現(xiàn)代化配電網(wǎng)，近日，浙江杭州江東新城投入運行了全國首個智能柔性直流配電網(wǎng)示范工程，采用柔性直流技術(shù)，實現(xiàn)多路電源同時為用戶供電，確保單路電源故障情況下負(fù)荷安全經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移，在百毫秒內(nèi)快速隔離系統(tǒng)故障并恢復(fù)正常運行，大幅提升杭州電網(wǎng)的安全可靠性。

解決傳統(tǒng)配電網(wǎng)難題

近年來，配電網(wǎng)的電源組成出現(xiàn)了明顯變化，分布式電源發(fā)展迅速，接入需求增加，配網(wǎng)用戶對電能質(zhì)量及供電可靠性等要求不斷提高，給傳統(tǒng)配電網(wǎng)帶來新的挑戰(zhàn)。

在傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)中，因受制于交流的短路容量、電磁環(huán)網(wǎng)等問題，通常按照高壓分區(qū)、中壓開環(huán)的方式運行，系統(tǒng)設(shè)備利用率低，可靠性下降；電動汽車、分布式電源等直流設(shè)備需要增加交直流變換環(huán)節(jié)才能接入低壓配網(wǎng)，降低了接入的便捷性、影響供配電效率。

為此，國網(wǎng)杭州供電公司創(chuàng)造性提出了在中壓配電網(wǎng)中，采用柔直裝置進(jìn)行多饋線閉環(huán)運行，在遇到饋線過載或故障檢修時，能夠經(jīng)濟(jì)、安全地實現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移，大幅減少轉(zhuǎn)移過程的短時供電中斷，同時可靈活控制系統(tǒng)潮流，實現(xiàn)多饋線間的負(fù)荷均衡，優(yōu)化電網(wǎng)的供電能力，顯著提高配電網(wǎng)的可靠性和設(shè)備利用率。

杭州供電公司運檢部洪昊告訴記者：“直流技術(shù)在我國大電網(wǎng)上已有應(yīng)用，如張北柔直電網(wǎng)工程輸電技術(shù)、浙江舟山±200千伏五端柔性直流科技示范工程，都是直流輸電技術(shù)，電壓等級較高，技術(shù)比較成熟。而我們是率先在配電網(wǎng)上應(yīng)用直流技術(shù)，配電網(wǎng)整體規(guī)模大、設(shè)備多，種類也比較多，要求技術(shù)的可推動性、可復(fù)制性。”

實現(xiàn)“四個提高”

據(jù)了解，江東柔直配電網(wǎng)示范工程額定電壓±10千伏，總換流容量3萬千瓦。該工程充分借鑒了舟山柔直輸電工程建設(shè)經(jīng)驗，并綜合考慮配網(wǎng)設(shè)備體積小、安裝調(diào)試簡單、便于運維的實際需求，研制開發(fā)了配網(wǎng)專業(yè)柔直模塊、緊湊型換流閥和閥控系統(tǒng)、無工頻變壓器的MMC拓?fù)洹⒓b箱式安裝等系統(tǒng)集成優(yōu)化方案，有效減少設(shè)備體積；工程采用的潮流優(yōu)化和饋線負(fù)荷自動均衡等區(qū)域協(xié)調(diào)控制技術(shù)、故障快速定位和隔離保護(hù)技術(shù)，實現(xiàn)了配網(wǎng)合環(huán)運行，簡化了運維工作；此外，工程率先采用混合型拓?fù)渲袎褐绷鲾嗦菲骱突贚LC諧振的模塊化中壓直流變壓器組建直流配電網(wǎng)，是國家電網(wǎng)在電力技術(shù)上引領(lǐng)世界的又一次重要突破。

洪昊介紹，工程實現(xiàn)了配電網(wǎng)從傳統(tǒng)放射型向多端互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。“常規(guī)配電網(wǎng)電流都是單向的，從電源到負(fù)荷；交流電的兩個電源之間難以直接互聯(lián)。柔直技術(shù)可以解決該問題，實現(xiàn)組環(huán)運行，把原來的單電源供電變成多電源，提高供電可靠性。”

通過這種技術(shù)，該項目實現(xiàn)了“四個提高”：兩路或多路電源同時供電負(fù)荷，連續(xù)轉(zhuǎn)移和不停電轉(zhuǎn)供，提高供電可靠性；直流母線電壓穩(wěn)定控制在±10千伏，任一端系統(tǒng)側(cè)發(fā)生故障時，不會造成其他端的電壓跌落或其他電能質(zhì)量問題，提高電能質(zhì)量；不同供區(qū)互聯(lián)，提升供區(qū)互濟(jì)能力，增強供區(qū)邊界的供電能力，供電半徑大，線路輸送容量提升1.5倍，提高了供電能力；實現(xiàn)饋線負(fù)荷的動態(tài)均衡，三路交流饋線均衡率在90%以上，提高了設(shè)備效率。

將實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”友好互動

作為國內(nèi)首個建成的中壓配網(wǎng)柔直項目，杭州江東柔性直流配電網(wǎng)示范工程的建成，填補了我國交直流混合配電網(wǎng)建設(shè)、運維領(lǐng)域的空白；工程建設(shè)中采用的系統(tǒng)集成優(yōu)化、區(qū)域協(xié)調(diào)控制等關(guān)鍵技術(shù)，為全國交直流混合配電網(wǎng)建設(shè)提供了可復(fù)制、易推廣、便擴(kuò)展的示范樣板。

“項目是中壓柔性直流技術(shù)全國第一次落地應(yīng)用，具有探索應(yīng)用及經(jīng)驗積累作用，對推動柔性直流技術(shù)發(fā)展具有重要作用，也是電網(wǎng)企業(yè)跨越式發(fā)展中直流技術(shù)的關(guān)鍵性探索應(yīng)用。”洪昊說。

目前該工程通過建成柔性直流背靠背系統(tǒng)，實現(xiàn)了10/20kV中壓電網(wǎng)的“四大提高”，為滿足日益增長的直流負(fù)荷接入需求和實現(xiàn)分布式能源的就地消納，該項目后期規(guī)劃中將豐富電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)的能源形式，從而達(dá)到開放、互聯(lián)、多源互補和以用戶用能為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)效果。

據(jù)悉，杭州公司將以示范工程為依托，加快構(gòu)建新型配電網(wǎng)“源網(wǎng)荷儲”友好互動系統(tǒng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)配電網(wǎng)向智能型、互動型、經(jīng)濟(jì)型轉(zhuǎn)變，為迎接清潔能源時代的全面到來做好充分準(zhǔn)備。

原標(biāo)題：柔直技術(shù)將實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”友好互動