全球首个投入工程应用的高压直流断路器投运

　2016年12月29日，国家电网公司自主研发制造的200千伏高压直流断路器在浙江舟山投运，成功应用于舟山五端柔性直流输电工程中。200千伏高压直流断路器攻克了高压直流输电电流难以快速断开的世界级技术难题，实现了直流输电核心装备研发和制造领域的重大突破，也为我国直流电网的发展奠定了技术基础和工程经验，具有重大示范意义。

　　柔性直流输电具有独立调节有功及无功功率等特点，构建柔性直流电网对于大规模新能源并网、提高电网大规模远距离输电能力、提高配电网供电的灵活性及可靠性意义重大，将给新能源的高效利用及电网发展带来革命性的变化。直流断路器是实现柔性直流电网故障元件快速隔离、构建直流电网的关键设备，如果缺少直流断路器，则一旦在换流站或输电线路上发生短路故障，整个柔性直流电网系统将全部闭锁退出运行，待故障元件隔离后才能恢复运行，大大降低了供电可靠性，严重制约了柔性直流输电技术的发展及应用。

　　大功率直流输电不同于目前的交流输电，电流及电压连续不间断，相当于高速奔驰的高铁列车，能量巨大。柔性直流电网设备故障时短路电流上升极快，为确保设备安全及系统安全运行，要求直流断路器在数毫秒（3毫秒以内）内断开故障电流、隔离故障点，这相当于将一列高速奔驰的列车在几毫秒的时间停下来，难度极大，现有的开断技术无法满足要求。如何解决大功率直流开断，长期以来困扰着国内外学术界和工程界，因此被誉为电力技术领域的百年难题。

　　舟山200千伏高压直流断路器作为全球首个投入工程应用的高压直流断路器，整体技术水平达到国际领先，工程成功投运是我国在直流输电领域持续创新的重要里程碑。该断路器基于超高速机械开关和级联全桥模块混合，可实现双向故障电流的快速断开，整体控制简单，可靠性高，可在3毫秒内，断开一条200千伏高压直流输电线路产生的高达15千安的故障电流，速度比人类眨眼还要快100倍。

　　200千伏高压直流断路器在工程领域的首次示范应用，为后续的±500千伏张北柔性直流电网示范工程的建设奠定了坚实基础，对我国直流电网的加快发展、大规模新能源的高效并网消纳、抢占高端电工装备制造业制高点具有重要意义。

　　一是推动直流电网加快发展，提高交直流电网安全稳定性。直流输电损耗低，特别适用于远距离传输，如果将直流线路连成网络，将给能源的高效利用带来革命性的变化，加装直流断路器后，断路器可以快速切断故障电流，对直流输电系统和直流电网的安全可靠运行有着极其重要的作用。同时，直流电网作为未来电网的重要发展方向，可以与目前技术成熟的交流电网形成互补，有力推动电网互联互通进程。

　　二是支撑新能源高效并网消纳，提高配电网供电灵活性。200千伏高压直流断路器在柔性直流工程的成功应用，也对我国新能源的发展具有重要示范作用。柔性直流输电具有独立调节有功及无功功率等特点，构建柔性直流电网对于大规模新能源并网、提高电网大规模远距离输电能力、提高配电网供电的灵活性及可靠性意义重大。柔性直流输电配置断路器之后，将提高新能源并网与外送工程运行可靠性与灵活性，有力支撑新能源高效并网和消纳。

　　三是推动我国电工装备制造业抢占世界制高点。200千伏高压直流断路器作为我国电工装备制造业的世界级成果，将极大推动直流输电技术的快速发展，从而带动功率半导体、高压开关等产业技术发展和制造工艺提升，构建高压直流技术装备产业链，带动我国电力电子与电工装备制造业的进步，抢占电工装备制造业制高点，推进“一带一路”建设等战略的实施。

　　近年来，国家电网公司坚持大力推进自主创新，系统开展科技攻关，在特高压交直流、柔性交直流等方面掌握了核心技术，全面实现了国际引领，显著提升了我国电网的整体科技含量，推动我国电网实现了从传统电网向安全、高效、经济、清洁、互动现代电网的升级和跨越。

　　目前，国家电网累计建成“六交五直”11项特高压工程，在建“一交六直”7项特高压工程，在运在建特高压输电线路长度达到3万公里，变电（换流）容量超过3.1亿千伏安（千瓦），电压等级、输电距离、输送容量不断刷新世界纪录，实现了“中国创造”和“中国引领”，占领了世界电网科技的制高点。同时，电网智能化水平全面提升，智能电网建设走在世界前列，建成了国家风光储输、舟山和厦门柔性直流输电、南京统一潮流控制器、新一代智能变电站等一批重大科技示范工程，支撑了新能源等战略性新兴产业的快速发展。