事情還得從多端柔性直流輸電說(shuō)起。在南方電網(wǎng)的科技創(chuàng)新規(guī)劃中赫然列入“基于電流源換流器的高壓多端直流系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研去究”的重大技術(shù)研究項(xiàng)目，什么叫基于電流源的換流器?中國(guó)科學(xué)院周孝信院士解釋說(shuō)，目前工程應(yīng)用的直流輸電技術(shù)，使用的換流器是晶閘管構(gòu)成的閥組，我們稱之為電壓源，其特性與輸入的電壓有關(guān)。而新型的直流輸電技術(shù)使用的換流器是由IGBT(可關(guān)斷的半導(dǎo)體器件)構(gòu)成的組閥，IGBT稱為絕緣柵雙極型晶體管，是由雙極型三極管和絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，技術(shù)上優(yōu)化了一個(gè)水平，具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。用這樣的器件構(gòu)成換流閥稱之為電流源，其特性與輸入電壓無(wú)關(guān)，完全可以人為設(shè)定和控制。而基于電流源的直流輸電俗稱柔性直流輸電。南方電網(wǎng)科技創(chuàng)新規(guī)劃中的基于電流源換流器的直流輸電就是此類輸電技術(shù)。目前該研究的成果在南澳島柔性直流輸電項(xiàng)目得以實(shí)施。 

　　南澳柔性直流輸電項(xiàng)目的全稱是：大型風(fēng)電場(chǎng)柔性直流輸電接入技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)。工程于2013年12月25日成功投產(chǎn)。該工程電壓±160KV，容量200MW，聯(lián)接青澳換流站、金牛換流站和塑城換流站，故這是一個(gè)三端直流工程。這一工程投產(chǎn)具有里程碑意義:一是柔性直流輸電技術(shù)的工程應(yīng)用，二是多端直流技術(shù)獲得成功，而多端直流技術(shù)是構(gòu)建直流電網(wǎng)的充分必要條件。多端柔性直流輸電技術(shù)早已引起電網(wǎng)企業(yè)的多方關(guān)注，國(guó)家電網(wǎng)公司為此投重金進(jìn)行研究，2014年7月4日，浙江舟山±200KV五端柔性直流輸電科技示范工程正式投產(chǎn)，該工程建設(shè)舟定、舟岱、舟衢、舟泗、舟洋五個(gè)換流站，分處五個(gè)島上,其容量分別是400MW、300MW0、100MW、100MW、100MW。通過(guò)140余千米的±200KV直流海纜線路和交流220KV線路和110KV線路將五個(gè)島上的換流站連接成一個(gè)直流輸電網(wǎng)絡(luò)。柔性輸電其優(yōu)點(diǎn)是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，增加系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備，改善電能質(zhì)量，提高配電可靠性和靈活性，具有環(huán)保好，占地小，適于風(fēng)光電上網(wǎng)和孤島運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。 

　　我國(guó)多端直流輸電工程接連的成功和該項(xiàng)技術(shù)的不斷完善，讓我們看到中國(guó)未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的軌跡，看到了未來(lái)電網(wǎng)機(jī)構(gòu)的雛形。在此，筆者大膽的對(duì)未來(lái)電網(wǎng)抒發(fā)一曲狂想。 

　　第一、未來(lái)電網(wǎng)將形成兩類電網(wǎng)同時(shí)并行的結(jié)構(gòu)，一個(gè)是交流電網(wǎng)，一個(gè)是直流電網(wǎng)。交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)在合適的地點(diǎn)，以合適的方式構(gòu)成電氣上的聯(lián)系。但是它們將沒(méi)有電磁聯(lián)系，這是維系交流電網(wǎng)和直流電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。 

     第二、未來(lái)將會(huì)有兩類不同功能的直流電網(wǎng)。一類直流電網(wǎng)是在我國(guó)西北，風(fēng)能、太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)，開(kāi)發(fā)大量的風(fēng)能和光伏電(或光熱電)之后接入直流電網(wǎng)，這個(gè)網(wǎng)的作用是集納集中開(kāi)發(fā)的可再生能源，以直流輸電方式將電能資源輸往中、東部地區(qū)，從這個(gè)意義上講，這個(gè)直流電網(wǎng)也可以成為送端直流輸電網(wǎng)。另一種直流輸電網(wǎng)是在東部或中部地區(qū)，直接供給用戶的配電網(wǎng)。實(shí)際上有大量的用電器具更適合接入直流電網(wǎng)為之饋電，例如：電動(dòng)汽車、各種信息設(shè)備如計(jì)算機(jī)、信通控制、大數(shù)據(jù)、傳感器等以及大量應(yīng)用的帶有變動(dòng)負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)，用直流驅(qū)動(dòng)更高效。像家用電器如空調(diào)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。未來(lái)直流負(fù)荷有多大，樂(lè)觀的估計(jì)應(yīng)該在40%以上。中國(guó)科學(xué)院周孝信院士在南方電網(wǎng)專家委員會(huì)所做的學(xué)術(shù)報(bào)告指出：近中期直流輸電面臨的關(guān)鍵技術(shù)是受端(交流電網(wǎng))接受直流大容量的安全問(wèn)題，特別是無(wú)功沖擊問(wèn)題，而未來(lái)則是以新型(即柔性)直流輸電技術(shù)和直流電網(wǎng)。他特別指出，直流成網(wǎng)將是電網(wǎng)技術(shù)的一次革命，要有一套新的(技術(shù)和管理)體系。  

　　第三、交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)將成此消彼長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。毫無(wú)疑問(wèn)，直流電網(wǎng)要經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的逐步發(fā)展的歷程。從現(xiàn)在開(kāi)始，直流電網(wǎng)的最基礎(chǔ)的技術(shù)——柔性直流將通過(guò)試點(diǎn)示范和不斷地投入新工程，通過(guò)實(shí)踐豐富和完善這項(xiàng)技術(shù)特別是在實(shí)用上的適應(yīng)性，在工程達(dá)到一定數(shù)量和規(guī)模后開(kāi)始一個(gè)筑網(wǎng)過(guò)程。據(jù)專家推測(cè)，2030年前是直流電網(wǎng)逐漸成熟，可以成規(guī)模地推廣的時(shí)間窗口，2030-2050年將是直流輸電網(wǎng)逐步擴(kuò)大完善的時(shí)間段。 

　　第四、電網(wǎng)更加強(qiáng)調(diào)就地平衡和區(qū)域間、省間、地區(qū)間的交流互動(dòng)，其中一個(gè)外部條件就是分散式分布式電源的廣泛開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這些分布式電源要逐漸成為資源就地平衡的主力。這樣電網(wǎng)的格局就會(huì)因市場(chǎng)配置資源的需要而自動(dòng)收縮成若干小的島嶼式電網(wǎng)，網(wǎng)間有各種方式相連，而資源調(diào)劑完全成為一種市場(chǎng)行為，其調(diào)控權(quán)轉(zhuǎn)移至客戶手中。 

　　第五、交流電網(wǎng)在讓出一部分負(fù)荷給直流電網(wǎng)后，進(jìn)入一個(gè)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)過(guò)程，更好地發(fā)揮區(qū)域間、省間、地區(qū)間電力交換的功能的過(guò)程。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化可以取得提高穩(wěn)定性(但可能降低靈活性，靈活性由分布式電網(wǎng)承擔(dān))，降低短路電流，改善電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)特性的收效。 

　　第六、交流電網(wǎng)以往影響電網(wǎng)運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題將逐漸弱化，穩(wěn)定問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熱穩(wěn)定。電網(wǎng)安全的表現(xiàn)形式為元器件的故障，系統(tǒng)性故障將大為減少。這樣一來(lái)元器件的安全可靠性是構(gòu)筑堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的保障，一旦元器件的安全性得以保險(xiǎn)，電網(wǎng)將進(jìn)入故障后檢修階段，此時(shí)檢修的機(jī)制將發(fā)展變化(逐漸放棄多年執(zhí)行的定期檢修機(jī)制)，檢修機(jī)構(gòu)的設(shè)置和檢修方法也會(huì)發(fā)生變化，更多的是以換代修的快速恢復(fù)方法。 
 
      第七、供電可靠性更多地依賴分布式電源的互濟(jì)，而不依賴電網(wǎng)的冗余度也將成為資源市場(chǎng)配置的原則，以提升每個(gè)供電單元的可靠性來(lái)保障交直流配電網(wǎng)的可靠性。  

　　在建設(shè)直流電網(wǎng)的征途中，其實(shí)還有許多難題在等待克服。例如直流系統(tǒng)發(fā)生故障，應(yīng)當(dāng)迅速切除故障部分，恢復(fù)復(fù)沒(méi)有故障部分的運(yùn)行，此時(shí)要用直流斷路器(直流開(kāi)關(guān))。而直流斷路器滅弧時(shí)因沒(méi)有交流電每秒100次的過(guò)零點(diǎn)，而使滅弧困難，這是目前全世界都在攻關(guān)的難點(diǎn)?？梢韵胍?jiàn)在通往直流電網(wǎng)建網(wǎng)的過(guò)程中這些問(wèn)題都將獲得解決。