南网科研院：自主攻关 打破技术封锁

[导语]

在2020年广东省科技创新大会上，南方电网科学研究院有限责任公司（以下简称“南网科研院”）表现亮眼，一举斩获多个奖项。其中，南网科研院牵头完成的“我国高压柔性直流输电核心技术完全自主化攻关及重大工程应用”项目（以下简称“项目”），荣获2019年度广东省科技进步奖一等奖。据悉，在此之前，只有少数国外龙头企业掌握柔性直流输电技术，此项目的顺利开展和完成，意味着国外技术垄断的时代宣告结束。正是因为有像南网科研院这样锐意创新、不懈奋斗的企业和科研机构，广东省在建设科技创新强省的道路上越走越好。

瞄准电网科技前沿 攻克柔性直流输电技术

柔性直流输电技术是新一代直流输电技术，具有有功无功独立控制、占地面积小、环境友好等突出优点，在大规模新能源（含海上风电）送出、异步电网互联、孤岛供电等领域应用前景广泛。在开展“我国高压柔性直流输电核心技术完全自主化攻关及重大工程应用”项目前，全球仅有ABB、西门子等少数外国企业掌握该项技术，且均对我国进行了技术封锁。为打破垄断，科技部设立了重大专项，组织有关科研单位对该项技术进行集中攻关。南网科研院项目团队承担了我国首个柔性直流输电国家级重大科技项目，该项目主要具有以下创新点：

一是在全球首创多风电场经多端柔性直流输电系统汇集并网技术，解决了多端柔性直流组网、多风电场与多换流器协调控制等重大技术难题，改变了世界上只有“点对点”柔性直流送电的情况，为大规模海上风电开发后的灵活汇集及送出奠定了坚实基础。

南网科研院柔性直流换流阀阀厅

二是研发了高压大容量柔性直流输电的系统集成设计技术，解决了柔性直流主回路参数设计与交流电网的交互影响等技术难题，开发了具有自主知识产权的柔性直流设计软件，建立了自主化的柔性直流输电设计体系。

三是研发了高压大容量柔性直流换流阀、控制保护系统和高压直流电缆等柔性直流成套核心装备，柔性直流输电在电压等级和输送容量上处于世界领先地位，为我国千兆瓦级的海上风电经柔性直流送出、大电网柔性互联奠定了高端装备制造的基础。

四是建成了世界领先的覆盖柔性直流输电系统技术研究、装备研制和主设备试验的柔性直流输电试验平台，形成国内首批柔性直流输电技术标准，推动了我国柔性直流输电产业的发展。

南澳工程地理结构

鲁西工程换流站鸟瞰图

项目喜获佳绩 技术成果广受好评

项目取得专利39件（其中发明专利21件）、软件著作权4件；发表论文35篇，其中SCI 索引文章5篇、EI 索引文章12篇；出版专著2部；形成国家标准和行业标准11项。项目成果通过了中国电机工程学会及中国机械工业联合会的鉴定，并获得“多端柔性直流输电技术处于国际领先水平”“千兆瓦级柔性直流背靠背系统装备达到国际领先水平”等评价。 此外，项目相关研发设备的销售额累计达11.77亿元。

依托项目成果，我国建成了世界首个多端柔性直流输电示范工程和世界电压等级最高、容量最大的柔性直流背靠背输电工程——南澳多端柔性直流输电工程（以下简称“南澳工程”）。该工程应用了项目中的多端柔性直流输电技术和大规模风电并网技术等成果，建成了±160kV/200MW/100MW/50MW三端柔性直流输电工程，并完成了风电并网、交直流故障试验、运行方式在线切换等全部系统的调试试验。自2013年12月25日投运以来，南澳工程已成为南澳岛风电外送的主要通道。

此外，依托项目研制的千兆瓦级柔性直流背靠背系统设计技术、千兆瓦级柔性直流换流阀研制等成果，云南电网与南网主网鲁西背靠背直流异步联网工程（以下简称“鲁西工程”）于2016年8月顺利投运。该工程将柔性直流背靠背技术应用于交流500 kV主网架，为世界首次。

总体而言，依托项目成果的上述两个工程的可靠性、能量可用率指标处于国际领先水平。截至2019年12月底，鲁西工程累计送电量125.26亿度，南澳工程累计送电量12.6亿度，相当于节约448.15万吨标准煤，减少二氧化碳排放约1213.22万吨；以0.62元/千瓦时电费计算，实现经济效益约85.47亿元。

自主创新 推动电力领域跨越发展

依托项目，南网科研院还建成了柔性直流与电力电子实时仿真实验研究平台、±500kV级柔直换流阀绝缘试验平台等一系列工程技术研究平台，并被认定为广东省直流输电工程技术研究中心、直流输电技术国家重点实验室等省部级以上重点实验室。通过项目的成功实施和推广应用，南网科研院成功组建了产学研用科研团队，培养了大批专业技术人才，带动了国内高压大容量柔性直流输电换流器、控制保护等核心装备制造业的发展，提升了我国能源科技自主创新能力和国际竞争力，极大地推动了我国电气工程学科和电力工业的发展。

未来，南网科研院将进一步加强特高压柔性直流输电技术、粤港澳大湾区柔性电力互联技术、远海岸海上风电通过柔性直流输电送出技术等的研发，以更好地服务于能源行业的发展。