今天，我国“十四五”规划建设的跨省区输电重点工程——藏粤直流工程启动建设，这是我国构建新型电力系统的又一重要里程碑。
作为目前世界上输电能力最强、技术水平最先进、投资规模最大的柔性直流输电工程，藏粤直流工程的建设将进一步优化全国生产力布局，促进东西部高质量协同发展，畅通全国能源电力大循环，并以高水平科技自立自强推动能源新质生产力发展，为实现国家“双碳”目标贡献重要力量。
藏粤直流工程不仅具有输电容量大、输电端数多、距离远等特点，还需应对复杂交流大电网与超高比例电力电子系统叠加的特殊场景，电力送出面临一系列世界级难题。南方电网、国家电网联手抢抓机遇，布局破解重大技术难题，探索大规模新能源送出技术“无人区”，为工程建设提供坚实技术支撑。中国工程院院士、南方电网首席科学家饶宏表示，“我们将以科技创新引领工程建设，占领特大型电网和特高压直流新技术制高点，答好能源电力充足供应与绿色低碳发展的时代考题。”
高海拔环境是工程首道难关。2023年大年初一，南网科研院团队在海拔3400米的云南香格里拉红坡村，开展3000米以上海拔长空气间隙放电真型试验，以明确换流站高压设备安全距离。“最初觉得‘不可能’，基础条件一片空白。”团队负责人刘磊回忆，但团队秉持“缺氧不缺精神”，在临时党支部引领下，累计完成23大类、114组试验及3000余次冲击放电，成功获取宝贵高海拔放电数据。
针对柔性直流端口故障时光伏系统感知难题，团队骨干赵晓斌带领团队经上百次仿真，研发出基于光伏直流侧电压降的故障检测方法，其提出的新能源与柔性直流协同控制故障穿越策略，成为技术研究的关键“钥匙”。
柔性直流换流阀作为系统“心脏”，在受端电网短路时易因盈余能量导致过电压闭锁。传统集中式直流耗能装置占地大、成本高，难以适配工程需求。南方电网联合科研单位、高校、设备厂商攻关，首创能量自平衡换流阀拓扑结构，在功率模块中增设含电子开关和电阻的支路，故障时可泄放盈余功率。团队骨干周月宾介绍，成员通过仿真上百种电网故障情况，摸清开关和电阻参数选型规律。历时3年，团队研发出世界首套能量自平衡柔直换流阀，实现受端交流电网故障全穿越。依托工程与国家科技重大专项，产学研团队还自主研制6.5千伏、3千安IGBT柔直阀等核心设备，带动产业链协同创新。
核心元器件的“高海拔反应”同样棘手。西藏地区宇宙射线大气中子通量是平原20倍以上，IGBT等功率器件易失效，而国内外相关数据匮乏。南网科研院团队多次赴东莞中国散裂中子源，利用大气中子加速辐照平台，几小时内模拟器件数十年中子辐照环境，成功验证高海拔中子致器件失效率增加的现象，获取阀厅最低温下换流阀安全工作电压及最高失效率，为工程设计提供关键依据。
目前，项目已攻克直流设备制造、外绝缘等领域关键技术，将在世界首次实现千万千瓦级超远距离多端柔性直流交直流故障穿越，推动全套特高压核心装备首次进入4000多米超高海拔，进一步扩大我国电力领域国际领先优势。南方电网超高压公司特级专业技术专家任成林表示，工程将探索少人区、无人区少维护、免维护模式，推广机器代人，深化数字化设计与数字孪生应用，实现数字与实体工程同步推进，打造数字化转型标志性工程及高水平科技自立自强标杆工程。
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