中国超高压直流输电技术：从起跑到领跑

三峡的水从湖北省西部宜昌市出发，至上海市约需16天，而三峡的水电至上海仅需0.0038秒。

将三峡水电送至上海乃至全国的技术叫作超高压直流输电技术，该项技术从萌芽、发展，到成熟，已有31年。宜昌是“世界水电之都”，也是中国超高压直流输电事业的摇篮，这其中的技能人才、管理标准、运检经验、直流文化在这里孕育，湖北直流为中国直流输电技术的发展和菁英人才的培养输出作出了突出贡献。

万里长江奔流不息，直流输电历久弥新。1989年我国第一个超高压直流输电工程——葛南直流输电工程起步，2011年湖北第一座全国产化换流站——团林换流站建成， 2019年世界第一个超高压柔性直流背靠背工程投产，如今湖北第一座特高压换流站如火如荼开展带电调试。湖北直流见证了能源互联网从形成到不断发展的过程，成为湖北电网三峡外送起点、西电东送通道、南北互供枢纽、全国联网中心。沿着中国直流输电技术发展的“脚印”，一代代湖北直流人接续奋斗，再攀高峰。

筚路蓝缕 引领启航

1983年，随着我国第一个水利枢纽工程葛洲坝水电站机组相继投产发电，作为跨区电网示范工程的葛南直流输电工程开始动工兴建，电网互联从此起步逐步发展。

“相比交流输电，直流输电有着不可替代的优势，比如远距离大容量更经济等等。”国网湖北直流运检公司总经理唐开平回忆起1985年开始筹建葛洲坝换流站的日子，“那个时候直流输电给人的感觉是很高大上的，能够学习这些技术的人都是很‘牛’的!”

面对从零开始的新技术，第一代超高压直流人苦学消化吸收国外知识、培养储备人才。在那个年代，教材只有一本书——浙江大学发电教研组1982年出版的《直流输电》，站内设备全部从瑞士BBC公司(Brown Boveri)进口，设备图纸资料均是英文。为了追赶国外同行的步伐，也为了更好地运维葛洲坝换流站，他们对着厚重的英汉词典，一个单词一个单词地查，一点一滴地积累技术经验，每天晚上都要在一起集中学习，讨论图纸、技术及运维中的难题，分析一个又一个计算机代码。

在对葛洲坝换流站运维过程中，第一代超高压直流人积累了许多运行、检修和管理经验，也发现了“洋设备”在控制保护设计、运行维护上存在的一些缺陷。三十年多来，湖北直流人发扬艰苦奋斗的精神，在不断提升直流运维管理能力、消化吸收直流技术的同时，首次在国内组织对直流控制保护系统、换流阀核心元件可控硅、交直流滤波器等开展国产化改造可行性研究并成功应用到各换流站中，也为实现超高压直流设备国产化及后来的特高压工程建设培养、储备了大量的技术人才。

如今，在全国各地的直流换流站中，都可以看到“老葛站人”和“老湖北直流人”。三十年弹指一瞬，中国直流技术发展日新月异，但始终不变的，是老一辈“直流拓荒人”的拳拳之心。

追赶超越 砥砺前行

时间进入21世纪，随着三峡电站机组相继投产，超高压直流输电迎来了发展的春天。如果将三峡电站比作一颗强劲的能源心脏，超高压直流输电工程就是承担三峡清洁能源送出的主动脉。

作为直流运维实训基地，三峡工程配套输电工程的首座换流站——龙泉换流站参与研发了国内首个直流输电仿真系统，近十年来，为我国直流输电领域培养了大量的直流技术尖兵，为直流输电技术在国内的发展奠定了坚实的技术基础，有效促进了我国跨区大电网的形成。

现在，三峡电力共有5条专用超高压直流输电线路，它们的首端换流站分别是葛洲坝换流站、龙泉换流站、江陵换流站、宜都换流站、团林换流站，分别于1985年、2000年、2002年、2004年、2008年开工建设。随着这些换流站相继建成投产，湖北直流不断适应电力运转机制变革，经历了属地化、专业化发展，前进动力依然蓬勃强劲，越走越好、越走越稳、越走越前。

目前，湖北直流运检公司作为湖北省电力有限公司的二级单位，正高质量管理着湖北直流运维检修业务，逐步建立了科学、有序、高效的技术体系、管理体系、作业标准体系，总结归纳出换流站运行、检修、试验的规程和标准，并发展成为全国换流站通用的版本。2019年该公司用94天时间将所辖换流站42台换流变压器套管隐患进行治理，一次局放通过送电成功；2020年疫情来袭，该公司构建“3 1”疫情防控体系，在全国范围内率先实施换流站封闭值守标准化管理，确保了员工队伍的生命健康和跨区电网的安全稳定运行。

湖北直流不断发展，国网湖北直流运检公司在直流领域积累发明专利6项，实用新型专利128项，软件著作权1项，专著7本，论文65篇，制定标准15项，编撰《SHEQ管理体系》《直流运检技术丛书》《高压直流输电换流阀规范》等系列丛书，这些技术储备，凝聚着一代代直流人的集体智慧、心血与汗水。

绿色发展 能源互联

6月28日，±420千伏宜昌换流站内，站长肖旭光正在仔细核算各项运行数据。再有2天，就是中国共产党百年华诞，同时也是该站正式投运2周年。

宜昌换流站是渝鄂直流背靠背联网工程北通道换流站，该工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的柔性直流背靠背联网工程。从2019年投运至今，华中电网与川渝电网共通过该工程南北通道交换电量超过201.3亿千瓦时，相当于减少大气排放二氧化碳约2006.6万吨，为助力“碳达峰、碳中和”目标贡献力量。

“背靠背柔性直流输电技术对跨区电网起着很好的稳定支撑作用，可以灵活地改变电网潮流方向。原来的渝鄂输电线路好比一条河流，电网的波动就像河中的波浪。采用柔性直流输电、背靠背联网技术后，如同在河中加装了一座大坝，不仅能减少水的波动，还能根据大坝上下游需求控制水流量和方向，对整个电网是非常友好、有益的。”肖旭光介绍，不仅如此，渝鄂直流背靠背联网工程在丰水期可扩大四川水电的外送规模，缓解四川弃水压力；枯水期重庆可接受华中电网电力，大幅提高了川渝电网与华中电网间互济能力，保障了跨区电网安全稳定。

传统技术联网在面对风、光、水等可再生能源接入时不太“给力”。而柔性直流输电技术，得益于其快速灵活的可控性、高度的紧凑性以及优良的环境适应性，可以实现大规模可再生能源高效接入。

渝鄂直流背靠背联网工程还首次应用了我国自主研制的大功率IGBT电力电子器件，并实现柔性直流输电的系统成套、设备研制、关键组部件和控制保护系统的全业务环节国产化，促进柔性直流输电全套中国解决方案的形成，以及产业全面发展、走向国际市场。

据了解，该公司大力推进数字化换流站建设，自主研发直流运检智能管控系统，目前该系统已应用到武汉±800千伏换流站设备验收及调试工作中，使作业流程更简化、更标准，大大提高了工作质效。

即将全面建成投产的武汉±800千伏换流站，可为湖北带来陕西丰富的风、光、火电能源，每年可接受电力超过400亿千瓦时，将有力保障湖北中长期电力供应，优化全省能源布局，助力湖北“碳达峰、碳中和”目标实现。

截至目前，国网湖北直流运检公司所辖7座换流站累计向华东、华中、西南、南方电网输送电量总计超17161亿千瓦时，相当于30个武汉市2020年的用电量。