探究｜柔性直流配電系統的春天是否已經來臨？
摘要：2018年8月29日，國網杭州供電公司負責的全國首個智能柔性直流配電網示范工程在浙江杭州江東新城順利通過試運行考驗，經功能升級后正式投入運行。2018年9月3日，南網貴州電力科學研究院牽頭負責的國內首個五端直流配電示范工程在貴州進入試運行。2018年12月25日，南網廣東珠海供電局牽頭負責的世界規模最大的多端交直流混合柔...
2018年8月29日，國網杭州供電公司負責的全國首個智能柔性直流配電網示范工程在浙江杭州江東新城順利通過試運行考驗，經功能升級后正式投入運行。
2018年9月3日，南網貴州電力科學研究院牽頭負責的國內首個五端直流配電示范工程在貴州進入試運行。
2018年12月25日，南網廣東珠海供電局牽頭負責的世界規模最大的多端交直流混合柔性配網互聯工程在廣東珠海唐家灣成功投運。
2018年12月26日，國網冀北電力有限公司牽頭負責的張北柔性變電站及交直流配電網科技示范工程完成全部試驗和試運行考驗，正式投入商業運行。
柔性直流配電系統的春天已經來臨?
(來源：北極星電力網 作者：班國邦 談竹奎 徐玉韜 袁旭峰 發布單位：貴州電網有限責任公司電力科學研究院 聲明：本文系投稿，本文觀點不代表北極星電力網觀點!)
早期的交直流輸配電之爭
輸配電系統產生時，一直存在交流和直流之爭，這就不得不說一百多年前尼古拉˙特斯拉與托馬斯˙愛迪生兩個人互懟的故事了。
尼古拉·特斯拉是前南斯拉夫的發明家，與愛迪生同時代，他發明了交流電，磁感強度單位就是以他命名的，直流電與交流電的斗爭就從他與愛迪生之間的矛盾開始的。
托馬斯·愛迪生是一個天才發明家，但就是這樣一位偉大的發明家，也有“馬失前蹄”的時候。愛迪生經過近十年夜以繼日的研究，終于發明了適用的電燈，于1882年9月4日率先在位于華爾街的J.P摩根大樓點亮。但在發明了電燈之后，接下來的問題是如何將電從發電廠送到街區、大樓，乃至居民住宅?
當時的電壓等級很低，難于實現電壓等級的變換，不可能將電輸送到稍遠一點的距離，這制約了電的推廣應用，成為愛迪生集中精力要解決的問題。
與此同時，有一位脾氣古怪的塞爾維亞發明家尼克拉˙特斯拉提出了交流輸電專利。這一技術專利可以讓電出廠電壓升得很高，這就意味著電力可以通過輸電線輸送至較遠距離，在用戶端電壓再次降下來。由于電力是一個網絡系統，贏家只能有一個。
后來的故事大家都清楚了，不管愛迪生如何指責交流電的不安全，還是輸掉了這場爭斗。
那直流輸配電系統有沒有“翻盤”的機會呢?Maybe。
1954年，從瑞典本土到果特蘭島，建立起了世界上第一條遠距離高壓直流輸電工程。目前世界各國已有上百個現代工業化直流輸電工程建成投運。南方電網區域內更是有九條直流輸電工程，其中就包括滇西北至廣東±800千伏特高壓直流輸電工程，創造“三首一最”世界第一的昆柳龍直流工程。
何為柔性直流配電?為什么需要柔性直流配電?
目前，我國已初步構建了柔性直流輸電技術體系：建成了舟山±200kV、廈門±320kV、魯西±350kV等柔性直流輸電工程。但是柔性直流配電系統建設才剛剛起步。為何要建設柔性直流配電系統呢?
可以說，柔性直流配電系統正是為分布式能源的發展而來。因為分布式電源相對于大電網來說是一個不可控源，目前主網往往采取限制、隔離的方式來處置分布式電源。柔性直流配電由于其自身優勢可廣泛接入分布式能源，同時也是構建能源互聯網的關鍵核心技術，得到各個國家的廣泛關注。
傳統配電網采用以供方主導、單向輻射狀供電為主的剛性結構運行模式，可控性及供電可靠性差、可再生能源消納能力低;而柔性直流配電是以電壓源換流器為核心的新一代直流配電技術，具有響應速度快、可控性好、運行方式靈活等特點。
利用柔性直流配電將多回交流饋線互聯，可將傳統純交流配電網轉變為交直流混合的新型配電系統，使配電網從靜態運行結構轉變為靈活的、可主動運行的“智能”結構，提高配電系統供電可靠性，提高可再生能源消納能力。
與交流配電相比，基于柔性直流配電的交直流混合配電系統在新能源接納方面靈活性更強，對沖擊負荷的承受能力更大，用電質量與可靠性更明顯。相當于在配電網接入了電源調節泵。
電源調節泵能夠主動控制交流饋線的有功功率和無功功率，優化配電網的潮流分布、增強電網穩定性、提升電網的智能化和可控性。
全國首個智能柔性直流配電網示范工程——杭州江東新城智能柔性直流配電網工程
杭州江東新城智能柔性直流配電網工程是全國首個智能柔性直流配電網示范工程，該工程由杭州供電公司牽頭研究和建設，2016年啟動，旨為打造可靠性高、互動友好、經濟高效的一流現代化配電網。2017年10月，智能柔性直流配電網示范項目正式開工建設，工程額定電壓±10千伏，總換流容量3萬千瓦。
最終于2018年8月29日在浙江杭州江東新城順利通過試運行考驗，經功能升級后正式投入運行。該工程的建成實現了配電網從傳統放射型向多端互聯網絡轉變，可在百毫秒內快速隔離系統故障并恢復正常運行，大幅提升杭州電網的安全可靠性。
杭州江東新城智能柔性直流配電網工程通過采用區域協調控制、故障快速定位及隔離保護等技術，實現多路電源同時為用戶供電，確保單路電源故障情況下負荷安全經濟轉移。同時，該工程可采用直流供電模式，在不影響電網電能質量的情況下，為10千米外用戶提供供電服務，極大優化了杭州電網的供電能力。工程還具備電動汽車充換電設施等多元化負荷、儲能和分布式電源無障礙接入的條件，助推能源互聯網發展。
