4月29日，国网经研院组织召开甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程联调试验控制部分的总结会议。该工程在世界上首次采用±800千伏/800万千瓦特高压柔直换流站技术，国网经研院柔性直流攻关团队承担了工程全部成套设计、控制保护联调试验及核心装备牵头研发等工作。
国网经研院柔性直流攻关团队成立于2014年，成员从最初的10余人发展至如今的30余人，平均年龄33岁。团队长期深耕柔性直流输电成套设计与工程应用，攻克了柔性直流组网、混合级联直流、远海风电柔直、特高压柔性直流等核心技术，牵头的10余项科研项目获批国家重大科技专项、工业和信息化部“一条龙”等国家级项目，斩获省部级奖励30余项，编制国标、行标30余项，牵头研制的2项装备入选国家能源首台套重大装备，牵头完成的2项成果入选国家能源研发平台十大科技创新成果。成立以来，团队培养的青年骨干先后入选中国电力优秀青年科技人才、IEC青年专家、北京市“昌聚工程”青年人才、国家电网公司青年人才托举工程等，为新型电力系统建设提供了坚实的人才保障。
▲团队成员在实验室分析柔直换流站试验波形
深耕柔性直流组网
2016年年初，世界首个柔性直流电网工程——张北柔性直流电网工程启动技术攻关，国网经研院柔性直流攻关团队从零起步，承担了全部系统成套设计工作。
▲团队成员在柔性直流换流阀阀厅现场
团队面临的首要难题是如何实现柔性直流组网4个换流站“口”字型互联，确保上千种运行方式、上万种运行工况的安全稳定。团队从基础建模开始，历经上百个日夜的编制与调试，用数万条代码构建了一套柔性直流电网成套设计平台，夯实了柔性直流电网运行特性研究的基础，研发出一套直流组网下的稳定控制与超高速保护技术，其控制复杂度、保护速度与协同难度均远超以往柔直工程，破解了柔性直流的组网难题。
如何调节大规模新能源的接入功率，避免宽频振荡和功率盈余问题，是团队面临的又一个挑战。团队青年骨干对可能引发电力系统宽频振荡的因素开展了漫长的“排雷式”排查，每当发现一个可能的疑点，就搭建模型一次次验证，参数迭代不下百轮。通过对柔直和新能源特性的精准把控，团队陆续归纳出十余种备选方案，随后逐个潜心研究、反复论证筛选。2018年至2019年，团队相继研究出全新的功率盈余抑制技术和振荡抑制技术，有力保障了张家口地区大规模新能源安全稳定接入大电网。
2020年，张北柔性直流电网工程顺利投运，创下12项世界第一。国网经研院副院长李明表示：“这是大家打赢的‘关键一仗’，全球首次在工程层面验证了新能源孤岛经柔直组网送出的可行性。”
保障海上风电建设
如果说张北柔性直流电网工程是国网经研院柔性直流攻关团队在陆地上的科研实践，那么江苏如东海上风电柔性直流工程则吹响了他们挺进深蓝的“冲锋号”。
▲团队成员开展技术研讨
如东海上风电柔性直流工程是我国首个海上风电柔性直流工程，此前国内对海上风电柔直送出的研究几乎为零。团队没有研究经验可循，还面临海上换流站承载力有限、平台面积寸土寸金的难题，挑战极大。
2018年，团队从一幅幅拓扑接线、一页页公式推导开始，逐项进行技术攻关。为了给海上平台“瘦身”，团队对主接线方案进行了十几轮修改，每一处调整都经过反复计算、迭代仿真。最终，团队创新提出了海上风电柔直的轻型化成套方案，“砍掉”大型限流设备，让核心装备“身兼多职”，成功攻克海上换流站紧凑化、轻型化设计这一难题。
在这场攻关中，团队形成了鼓励探索、包容试错的创新氛围——在技术讨论中不设权威，“谁有道理听谁的”。在平等交流、畅所欲言的基础上，团队里每一位青年成员都敢发声、敢尝试、敢突破，在实践中积累了大量经验，逐渐成长为能独立提出设计思路的项目经理。
“我们一直在做基础研究和技术方案升级，每一个参数能否满足系统要求、能否在有限空间内开展现场试验，我们都反复计算、迭代仿真，绝不含糊。”国网经研院直流技术咨询中心副主任、如东海上风电柔性直流工程项目经理赵峥说。
2021年12月，如东海上风电柔性直流工程正式投运，标志着我国海上风电进入大规模开发的新阶段。国网经研院柔性直流攻关团队没有停下脚步，又开始尝试更高电压等级、更大容量的海风柔直工程研发，继续向更深更远的海域挺进。
攻坚特高压核心技术
在国家大规模“沙戈荒”新能源外送需求的推动下，国网经研院柔性直流攻关团队主动瞄准特高压柔性直流技术领域开展科研攻关。
器件性能不足是制约特高压柔直发展的“卡脖子”难题。传统器件无法满足远距离、大容量输电需求，特高压工程亟须大功率器件支撑。2021年4月，团队启动了5千安级换流阀与器件的研制，构建了贯穿“系统-装备-器件”的一体化联合研发体系，并作为召集方和牵头方组织器件厂家和换流阀厂家协同作战。
挑战接踵而至——器件关断尖峰电压超标、模块防爆与耐压难以兼顾，几轮试验下来，关键指标始终达不到要求。“那段时间，大家心都悬着，不知道这条路到底能不能走通。”国网经研院直流技术咨询中心实验室管理处处长、5千安级柔直换流阀研制项目主要负责人李探说。
经过对每一次试验失败数据的逐项排查、多方研讨，团队在无数次“碰壁”中一点一点逼近目标。2024年12月，历时近4年，世界首个±800千伏/800万千瓦特高压柔直换流阀及绝缘栅双极型晶体管（IGBT）器件研制成功。在这场攻关中，一批青年骨干跟着前辈跑现场、记数据，组织厂家开展联合试验，一步一个脚印成长为团队的中坚力量。
▲团队成员分析试验波形
2022年至2025年，针对两千公里级远距离输电以及“沙戈荒”千万千瓦级新能源送出带来的新挑战，团队相继攻克了远距离输电功率盈余抑制、构网型控制等关键技术，在特高压柔直系统解决方案上取得全面突破。依托一系列技术创新，自2023年起，团队承担了世界首个特高压柔性直流工程——甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程的成套设计，并持续承担蒙西—京津冀、藏东南—粤港澳等后续多项特高压柔直工程的成套设计，推动我国首批±800千伏/800万千瓦特高压柔直工程建设，有力打造“沙戈荒”绿电通道，为全球荒漠地区新能源规模化开发提供中国方案。
面对“沙戈荒”特高压柔直外送与深远海风电大规模开发的广阔前景，国网经研院柔性直流攻关团队以昂扬斗志勇往直前，不断迎接新的技术挑战，以青春之力书写电力科技答卷。
内容来源：国家电网有限公司官方网站
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