近日，2022年北京冬奧會重點配套工程，張北柔性直流電網試驗示范工程首次實現四端聯網方式帶電運行，標志著世界首個四端柔性直流環形電網組網成功，規模級“純”新能源動態送出和消納關鍵技術得到驗證。

雖然此次帶電運行測試功率只有16萬千瓦，但首次實現張北、康保、豐寧和北京4個換流站互聯互通，成功構建世界上首個直流電網。據悉，四端互聯系統試驗是對張北柔直工程全站、全線設備的綜合考驗，是正式投運前重要的“全面大體檢”。

截至目前，我國已相繼建成上海南匯柔性直流（直流電壓±30千伏）、廣東汕頭南澳±160千伏多端（四端）柔性直流、浙江舟山±200千伏五端柔性直流、廈門±320千伏柔性直流等工程，同時在魯西背靠背換流站工程中應用了電壓±350千伏、單元容量100萬千瓦的柔直技術，在渝鄂背靠背工程中應用電壓±420千伏、單體換流單元容量125萬千瓦的柔直技術。

相比之下，2018年2月開工的張北柔直工程是世界上電壓等級最高、輸送容量最大的柔性直流工程，電壓達±500千伏，單換流器額定容量達150萬千瓦，首次研制并應用具備大電流開斷能力的直流斷流器、高參數IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）換流閥、適應于直流電網的控制保護系統、交流耗能裝置等關鍵設備，創造了12項世界第一，是世界首個真正具有網絡特性的直流電網工程。

同時，工程將建設666千米±500千伏直流輸電線路，新建張北、康保、豐寧和北京4座換流站，換流容量分別為300萬千瓦、150萬千瓦、150萬千瓦、300萬千瓦，總換流容量達900萬千瓦。

業界人士介紹，柔直電網不需要交流系統支撐換相，具有動態無功支撐能力，可有效抑制交流電壓波動，減少功率波動對受端電網的影響，同時具備輸送距離遠、傳輸容量大的優勢，可以支撐新能源大規模建設開發。張北柔直工程將實現弱送端條件下新能源友好接入和規模送出、多種形態能源匯集互補和靈活消納，提高能源利用效率，對于我國在新能源富集地區聯合發揮柔直電網和儲能裝置作用，探索新能源大規模開發利用新模式，推動新一代電力系統創新發展，具有重要意義。

冀北地區是國家可再生能源發展規劃的千萬千瓦級風電基地，風電、太陽能資源豐富，預計2020年可再生能源裝機規模將超過2000萬千瓦，但本地消納能力不足，需要大規模送出消納。張北柔直工程投運后，大規模清潔能源可通過2個送端換流站和1個調節端換流站，平穩輸送至受端換流站，將開啟大規模清潔能源的友好接入和送出模式，實現張北新能源基地、豐寧儲能電源與北京負荷中心相連。

據了解，2022年冬奧會將在北京和張家口舉行，建設張北柔直工程將推動清潔能源發展，助力“綠色奧運”“低碳奧運”目標實現。北京和張家口賽區冬奧場館用的綠電將有約50%從這里輸送出去，工程每年可向北京地區輸送約141億千瓦時清潔能源，大約相當于北京用電量的1/10，每年可節約標準煤490萬噸，減排二氧化碳1280萬噸。
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