北极星智能电网在线讯:近日，2022年北京冬奥会重点配套工程，张北柔性直流电网试验示范工程首次实现四端联网方式带电运行，标志着世界首个四端柔性直流环形电网组网成功，规模级“纯”新能源动态送出和消纳关键技术得到验证。
虽然此次带电运行测试功率只有16万千瓦，但首次实现张北、康保、丰宁和北京4个换流站互联互通，成功构建世界上首个直流电网。据悉，四端互联系统试验是对张北柔直工程全站、全线设备的综合考验，是正式投运前重要的“全面大体检”。
截至目前，我国已相继建成上海南汇柔性直流（直流电压±30千伏）、广东汕头南澳±160千伏多端（四端）柔性直流、浙江舟山±200千伏五端柔性直流、厦门±320千伏柔性直流等工程，同时在鲁西背靠背换流站工程中应用了电压±350千伏、单元容量100万千瓦的柔直技术，在渝鄂背靠背工程中应用电压±420千伏、单体换流单元容量125万千瓦的柔直技术。
相比之下，2018年2月开工的张北柔直工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流工程，电压达±500千伏，单换流器额定容量达150万千瓦，首次研制并应用具备大电流开断能力的直流断流器、高参数IGBT（绝缘栅双极型晶体管）换流阀、适应于直流电网的控制保护系统、交流耗能装置等关键设备，创造了12项世界第一，是世界首个真正具有网络特性的直流电网工程。
同时，工程将建设666千米±500千伏直流输电线路，新建张北、康保、丰宁和北京4座换流站，换流容量分别为300万千瓦、150万千瓦、150万千瓦、300万千瓦，总换流容量达900万千瓦。
业界人士介绍，柔直电网不需要交流系统支撑换相，具有动态无功支撑能力，可有效抑制交流电压波动，减少功率波动对受端电网的影响，同时具备输送距离远、传输容量大的优势，可以支撑新能源大规模建设开发。张北柔直工程将实现弱送端条件下新能源友好接入和规模送出、多种形态能源汇集互补和灵活消纳，提高能源利用效率，对于我国在新能源富集地区联合发挥柔直电网和储能装置作用，探索新能源大规模开发利用新模式，推动新一代电力系统创新发展，具有重要意义。
冀北地区是国家可再生能源发展规划的千万千瓦级风电基地，风电、太阳能资源丰富，预计2020年可再生能源装机规模将超过2000万千瓦，但本地消纳能力不足，需要大规模送出消纳。张北柔直工程投运后，大规模清洁能源可通过2个送端换流站和1个调节端换流站，平稳输送至受端换流站，将开启大规模清洁能源的友好接入和送出模式，实现张北新能源基地、丰宁储能电源与北京负荷中心相连。
据了解，2022年冬奥会将在北京和张家口举行，建设张北柔直工程将推动清洁能源发展，助力“绿色奥运”“低碳奥运”目标实现。北京和张家口赛区冬奥场馆用的绿电将有约50%从这里输送出去，工程每年可向北京地区输送约141亿千瓦时清洁能源，大约相当于北京用电量的1/10，每年可节约标准煤490万吨，减排二氧化碳1280万吨。
