日前，随着河北省张家口市张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程（以下简称张北柔直示范工程）竣工投产，绿色电能不断传输到首都，张北的风和阳光点亮了北京的灯。而堪称这一工程“心脏”的柔性直流换流阀起到了关键作用。
作为2022年冬奥会清洁能源配套项目，由国家电网承建的张北柔直示范工程是世界首个柔性直流电网工程，总换流容量900万千瓦，该工程将张北地区丰富的风能、光能等清洁能源连接在一起，实现张北地区新能源汇集外送。
这项工程的核心技术和关键设备均为国际首创，囊括了12项世界第一。其中的柔性直流换流阀，其电压等级世界最高，传输容量世界最大。柔性直流换流阀由国家电网全球能源互联网研究院（以下简称联研院）研发。“以柔性直流换流阀作为核心装备的张北柔直示范工程的投运，对于服务北京低碳绿色冬奥会、推动装备制造业转型升级等具有显著的综合效益和战略意义。”联研院直流所副所长、科研带头人庞辉告诉记者。
为何柔性直流换流阀是张北柔直示范工程的“心脏”？联研院直流装备系统研究室主任高冲说，在每个传输节点必须有换流阀存在，它的主要作用是在送端将各种清洁能源整合打包变为直流电输送至受端，在受端通过它再将直流电转变为稳定的交流电送给用户。“电压等技术参数提高，导致换流阀运行工况比两端柔性直流输电系统更为复杂，故障传播速度更快，对阀控系统提出了微秒级超高速控制保护要求。”
2016年，联研院启动“高压大容量柔性直流电网关键技术研究与示范”项目，经过一年多的集中研发，柔性直流换流阀研制成功，并通过全部型式试验。2019年底，张北柔直示范工程北京换流站开始调试，在整个团队的共同努力下，系统调试圆满完成。今年4月，新能源并网接入系统调试也获得成功。（科技日报记者马爱平）