在能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的浪潮中，交直流混合配電網(wǎng)作為支撐高比例可再生能源接入、提升電能質(zhì)量和供電可靠性的重要技術(shù)方向，正受到業(yè)界廣泛關(guān)注。北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司的專(zhuān)家秦紅霞女士，結(jié)合公司在該領(lǐng)域的研發(fā)與實(shí)踐，對(duì)交直流配電網(wǎng)的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入探討。

一、 交直流配電網(wǎng)的發(fā)展背景與意義

隨著分布式光伏、儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車(chē)充電樁等直流源荷的迅猛增長(zhǎng)，傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)在接納這些設(shè)備時(shí)面臨效率、諧波、穩(wěn)定性等多重挑戰(zhàn)。交直流混合配電網(wǎng)通過(guò)靈活集成交流與直流系統(tǒng)，能夠更高效、更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)分布式能源的即插即用與優(yōu)化管理，是構(gòu)建靈活、智能、高效配電網(wǎng)的必然趨勢(shì)。

二、 關(guān)鍵技術(shù)探討

秦紅霞指出，交直流配電網(wǎng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)用化，核心在于攻克以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

1. 核心裝備技術(shù)：

• 電壓源型換流器（VSC）：作為交直流網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的“心臟”，其高性能、高可靠性、低成本是發(fā)展的基礎(chǔ)。需進(jìn)一步提升其功率密度、轉(zhuǎn)換效率及故障穿越能力。

• 直流斷路器：直流電流無(wú)自然過(guò)零點(diǎn)，開(kāi)斷困難?？焖?、可靠的直流斷路器是構(gòu)建多端直流網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)故障隔離與系統(tǒng)保護(hù)的關(guān)鍵，其技術(shù)成熟度與成本直接影響網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膹?fù)雜性。

• 直流變壓器（DCT）：用于連接不同電壓等級(jí)的直流母線，實(shí)現(xiàn)電壓變換與電氣隔離，其高效率、高功率密度設(shè)計(jì)是技術(shù)難點(diǎn)。

1. 規(guī)劃與運(yùn)行控制技術(shù)：

• 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c規(guī)劃：如何根據(jù)區(qū)域資源稟賦和負(fù)荷特性，合理規(guī)劃交流、直流線路的布局、電壓等級(jí)及換流站位置，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性的最優(yōu)平衡。

• 協(xié)調(diào)控制與能量管理：需研究交直流系統(tǒng)協(xié)同的潮流控制、電壓穩(wěn)定策略，以及面向多類(lèi)型源荷儲(chǔ)的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度算法，確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

• 保護(hù)技術(shù)：直流側(cè)故障特征傳播快、影響廣，傳統(tǒng)交流保護(hù)原理不完全適用。需要研究基于暫態(tài)量的快速保護(hù)原理、配置方案以及與交流保護(hù)的協(xié)同配合機(jī)制。

1. 標(biāo)準(zhǔn)與仿真技術(shù)：

• 交直流配電網(wǎng)的設(shè)備接口、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、調(diào)試等方面尚缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，亟待完善以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

• 建立精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真（RTDS）與硬件在環(huán)（HIL）測(cè)試平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、控制保護(hù)策略進(jìn)行充分驗(yàn)證，是降低工程風(fēng)險(xiǎn)的必要手段。

三、 四方繼保的實(shí)踐與開(kāi)發(fā)方向

北京四方繼保依托其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化、保護(hù)控制領(lǐng)域的深厚積累，積極布局交直流配電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)：

• 裝備層面：開(kāi)發(fā)高性能的模塊化多電平換流器（MMC）裝備、直流保護(hù)與控制設(shè)備，提升核心部件的自主化水平與工程適用性。
• 系統(tǒng)層面：研發(fā)交直流混合配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、能量管理平臺(tái)（EMS），實(shí)現(xiàn)全景感知、智能決策與優(yōu)化運(yùn)行。
• 工程示范：積極參與國(guó)內(nèi)多個(gè)交直流柔性配電網(wǎng)示范工程的建設(shè)，將理論技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，積累寶貴的工程數(shù)據(jù)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

四、 與展望

秦紅霞認(rèn)為，交直流配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要設(shè)備制造商、電網(wǎng)企業(yè)、高校及科研院所的通力協(xié)作。隨著關(guān)鍵設(shè)備成本的下降、標(biāo)準(zhǔn)體系的完善以及更多示范項(xiàng)目的投運(yùn)，交直流混合配電網(wǎng)將在城市配電網(wǎng)升級(jí)、工業(yè)園區(qū)供電、偏遠(yuǎn)地區(qū)微網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)將繼續(xù)圍繞提升經(jīng)濟(jì)性、可靠性、智能化水平展開(kāi)，推動(dòng)技術(shù)從示范走向規(guī)?；瘧?yīng)用。