11月25日，蘇通GIL多端柔性直流輸電、線間潮流控制器、南京中心城區(qū)背靠背柔直三支創(chuàng)新團隊召開了年度計劃制定會，明確了下一階段新一代柔性電網(wǎng)聯(lián)合攻關工作計劃。這三支創(chuàng)新團隊由國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院聯(lián)合設備廠商、高校、設計院組建。
隨著電網(wǎng)不斷發(fā)展，江蘇電網(wǎng)呈現(xiàn)各線路潮流分布不均、蘇北向蘇南輸電資源緊張、變電容量分布與負荷發(fā)展不平衡等問題。柔性輸電技術因其可靈活、精準調節(jié)電網(wǎng)潮流、電壓等特點，為解決傳統(tǒng)電網(wǎng)困局提供了全新思路。
“傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中電流是自然分布的。柔性輸電技術作為新一代電力系統(tǒng)技術的代表，為電力輸送裝上了精準的調度器，能夠實現(xiàn)電流的完全精準控制，有效提升電網(wǎng)的輸送能力和安全穩(wěn)定水平。”江蘇經(jīng)研院規(guī)劃發(fā)展研究中心主任高正平說。
近年來，江蘇經(jīng)研院積極探索柔性輸電技術應用，先后參與南京西環(huán)網(wǎng)220千伏統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）示范工程、蘇州南部電網(wǎng)500千伏UPFC示范工程、江蘇海上風電柔性直流接入系統(tǒng)工程等，不斷探索柔性輸電技術應用。
探索UPFC升級版——IPFC
柔性輸電包括柔性交流輸電和柔性直流輸電。其中柔性交流輸電技術的典型代表就是統(tǒng)一潮流控制器（UPFC）。該技術能夠控制交流輸電線路的電流、電壓，在負荷密集地區(qū)和新能源的輸送通道中有著廣泛的應用前景。
“UPFC被稱為電網(wǎng)的智能導航系統(tǒng)。目前，江蘇已經(jīng)建成投運了南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程和蘇州南部電網(wǎng)UPFC示范工程?！苯K經(jīng)研院規(guī)劃發(fā)展研究中心專職蔡暉說，“我們又提出了UPFC的升級版——線間潮流控制器（IPFC）的設想，并且已經(jīng)開展了相關的研究。”
南京西環(huán)網(wǎng)UPFC工程2015年12月建成運行，成功解決了地區(qū)輸電潮流不均的問題，提升西環(huán)網(wǎng)地區(qū)約60萬千瓦受電能力。2017年12月，蘇州南部電網(wǎng)UPFC示范工程實現(xiàn)了500千伏電網(wǎng)電能流向的靈活、精準控制，最大可提升蘇州電網(wǎng)電能消納能力約130萬千瓦。
“IPFC相當于多個UPFC的組合，能夠同時控制多條輸電線路輸送功率，是更為先進的柔性交流技術，目前還沒有應用先例。”蔡暉說。
今年9月以來，江蘇經(jīng)研院深入研究IPFC的技術原理和應用場景，并模擬分析了江蘇電網(wǎng)跨江輸電通道應用IPFC的可行性。
目前江蘇共有4條500千伏過江通道和1條1000千伏GIL過江通道。根據(jù)仿真測算，隨著江蘇電網(wǎng)負荷不斷增加，潮流分布不均勻的問題將繼續(xù)加重，可能出現(xiàn)部分過江通道重載而部分輕載的情況。
“經(jīng)過計算，IPFC可以有效平衡5條線路的輸電功率，提升輸送能力約300萬千瓦，相當于替代一條500千伏跨江輸電線路。同時，電網(wǎng)潮流得到優(yōu)化，提升江蘇新能源消納能力約800萬千瓦。”蔡暉說。
探索柔性輸電技術多場景應用
“常規(guī)的直流輸電已經(jīng)廣泛應用于大規(guī)模遠距離電能傳輸，但常規(guī)直流只能做到點對點傳輸，而且輸送功率必須恒定，無法應用于其他場景?！苯K經(jīng)研院規(guī)劃中心孫文濤說，“柔性直流輸電技術就解決了這項難題?！?
今年年初，江蘇省發(fā)改委連續(xù)核準批復24個海上風電項目，規(guī)?？傆?70萬千瓦。與此同時，江蘇經(jīng)研院組織相關研究機構啟動了江蘇海上風電柔性直流接入課題研究。
“如果采用交流輸電，長距離的海底電纜輸電將帶來嚴重的過電壓問題。而傳統(tǒng)的直流輸電無法適應風力發(fā)電的波動特性。柔性直流輸電技術讓大規(guī)模遠距離的海上風電接入電網(wǎng)成為可能?！睂O文濤說。
8月13日，由江蘇經(jīng)研院編制的《江蘇電網(wǎng)海上風電輸電規(guī)劃研究報告》正式通過并實施。10月16日，江蘇海上風電柔性直流輸電方案通過專家評審。
同時，江蘇經(jīng)研院還承擔了國家電網(wǎng)有限公司指南項目《柔性輸電網(wǎng)規(guī)劃評估方法及應用關鍵技術研究》。該項目提出了一套評估柔性輸電裝置應用的量化指標，建立了規(guī)劃評估體系，能夠有效指導柔性輸電裝置在規(guī)劃電網(wǎng)中的場景應用、選址定容、技術經(jīng)濟分析，實現(xiàn)柔性直流輸電在城市配電網(wǎng)中的應用。
“以南京中心城區(qū)電網(wǎng)為例：新街口附近分布著政府部門和商業(yè)客戶負荷，電網(wǎng)改造升級十分困難。為此，我們提出了采用柔性直流輸電的解決方案?！苯K經(jīng)研院規(guī)劃中心輸網(wǎng)規(guī)劃室副主任張文嘉說，“如果按照傳統(tǒng)思路，這就需要在城市核心區(qū)新建電纜通道，投資巨大且?guī)缀鯚o法實施。而柔性直流輸電方案可基于現(xiàn)有的輸電走廊完成升級改造，實現(xiàn)電網(wǎng)供電可靠性全面提升?！?
技術團隊通過仿真計算得出，在部分線路檢修期間，該方案可將地區(qū)電網(wǎng)可靠性提高50%，檢修停電面積減少30%。
