我们习以为常的电，可能是江河里的一滴水，可能是高原上的一阵风，或者是太阳中的一缕光，它可能来自原子核的裂变，也可能源于海洋波浪的涌动。然而，想要让千家万户用上电，并且用上好电，可是一项非常伟大而艰辛的工程。

提到特高压就不得不提到伟大的世纪工程“西电东送”，乌东德水电站既是国家“十三五”规划的重大清洁能源项目，也是“西电东送”战略的骨干电源，开发任务以发电为主。电站装机规模1020万千瓦，共安装12台单机容量85万千瓦水轮发电机组，多年平均发电量设计值为389.1亿千瓦时绿色电能。对国家实现双碳目标和推进西电东送可持续发展具有重大而深远的意义。

乌东德水电站，位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上，是中国第四、世界第七大水电站，单机发电量世界第二，是十八大以来中国开工建设并投产的首个千万千瓦级世界级巨型水电站。2015年12月24日，乌东德水电站全面开工。2020年年底，乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程，简称“昆柳龙直流工程”成功投产。昆柳龙直流工程在攻克“卡脖子”难题中形成了自主知识产权体系，显示出中国电力工业技术的顶尖水准和能源装备制造领域的核心竞争力，实现了从0到1的原始创新。2021年6月16日上午，金沙江乌东德水电站全部机组正式投产发电。

乌东德大坝为混凝土双曲拱坝，共分15个坝段进行浇筑，混凝土浇筑总量约270余万立方米。大坝坝顶高程海拔988米，最大坝高270米，坝顶上游面弧长326.95米，厚高比仅为0.19，是目前世界上最薄的300米级特高拱坝，也是世界首座全坝应用低热水泥混凝土的特高拱坝。中国长江三峡集团有限公司乌东德建设部主任杨宗立表示，全坝使用了低热水泥的混凝土，另外一个我们采用了智能灌浆系统，还有85万的机组也是目前来说是世界上投产的最大的水电机组。所有的机组原材料、设备全部实现了国产化，这是对我们水电系统，对我们国家的大国重器来说都是非常有意义的。专家组在实地考察后盛赞，乌东德水电站大坝混凝土性能优良，基本无危害性裂缝，称得上真正意义上的“无缝大坝”。施工过程中，先后攻克了100米水头下导流洞封堵以及130万平米的高边坡治理等世界性技术难题，创造了“多项世界第一”及“行业首次”。

乌东德水电站，作为世界上第一条±800千伏特高压多端柔性直流输电工程，其建成投产几乎登上了年度能源新闻排行榜前列。“乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程的投产，标志着中国直流输电工程技术发展史上的一个重要里程碑，作为世界上首个特高压多端柔性直流工程，引领柔性直流技术进入特高压时代。”南网科研院党委书记、董事长饶宏说。

它的出现，直接意味着国内水电开发已经开始深入西南地区，对此就连美欧等国也纷纷表示：这简直就不可思议！同时很多人也开始好奇，中国修建的乌东德水电站是如何西电东送的，它到底改变了什么呢？

开启特高压输电新时代

中国有很多地方电力资源是充足的，比如西北部的风能、水能，但是西电怎么才能送到用电负荷最大的中部和东部呢？这就需要长距离的传输，特高压就在远距离输电工程项目当中扮演着极其重要的角色。乌东德水电站是一个三端柔性直流工程，电从乌东德水电站送出一部分送到广西，一部分送到广东，它的三个换流站一个在云南昆明附近，一个在广西柳州，一个在广东龙门。为高效送出水电，又确保广东、广西电网受入巨量电能时的安全稳定，昆柳龙工程在世界上首次采用特高压多端混合直流系统，送电端采用常规直流，广东和广西2个受电端采用柔性直流，打造柔性直流输电的“港珠澳大桥”。送端云南昆北是常规直流，广西柳北、广东龙门两个受端是柔性直流。

南网总调方式处经理助理刘春晓介绍，昆柳龙直流工程全面投产后，大幅增加了西电外送能力，南方电网最大送电能力达5800万千瓦。2021年迎峰度夏期间，昆柳龙直流工程多次达到满负荷800万千瓦运行，单日送电量最高达1.92亿千瓦时，相当于满足约300万人一个月的用电量。

“这种方案既经济，技术上又先进。”中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧解释，把西部水电送到用电需求大的广东、广西，距离近1500公里，远距离大容量输电用特高压直流最经济高效；但常规直流并网后，因其换相失败现象难以避免等固有特性，会对受端电网系统安全稳定带来一定冲击。“柔性直流能解决这些问题，它调控更加灵活，还能在关键时刻支持系统安全稳定运行。”

柔性直流输电就相当于一个水泵，这个水泵常规直流只能从头流到底，柔性直流能够控制流量大小，中间还可以有落点，更灵活，昆柳龙特高压柔性直流工程能够大容量送到八百万千瓦，能够远距离送到两千多公里，其中，昆北换流站每年能够送电三百三十亿度，相当于海南省全社会一整年的用电量。

“这是一个领跑世界的超级工程，标志着中国特高压直流输电技术提升到空前水平，开创出新的输电模式，为世界电网发展提供大量宝贵的经验。”李立浧表示，其技术难度、复杂性都达到了当前输变电领域的世界最高水平，主要设备自主化率100%，有力带动国内相关装备制造业升级换代。

柔性直流输电领跑世界

南网电科院专家介绍，柔性直流输电是以全控型电力电子器件IGBT为核心的新一代直流输电技术。它相当于在电网接入了一个阀门和电源，可以有效控制其上通过的电能，隔离电网故障扩散；还能根据电网需求快速、灵活、可调地发出或吸收一部分能量，从而优化电网的潮流分布、增强电网稳定性、提升电网的智能化和可控性。工程同时在特高压、多端、柔性直流等三个世界电网技术尖端、前沿领域取得工程实践成功，特别是柔性直流的“心脏”——“柔直阀”成功做到了不因单一模块故障影响系统稳定运行，大大降低了柔直阀旁路数量，关键性能指标领先国外同行整整一代。工程还首创架空线路直流故障自清除技术：当遭遇外界环境冲击突然短路时，能在0.5秒内恢复正常运行。

工程采用安全性、灵活性、稳定性更高的柔性直流技术。柔性直流作为一种新技术，在此之前，世界上柔性直流的最高电压等级为±500千伏，工程则提升到前所未有的±800千伏。从此，世界特高压输电技术迈进柔性直流时代。

由于线路要穿越众多复杂的地理和气候环境，工程还首创架空线路直流故障自清除技术。当遭遇外界环境冲击突然短路时，工程能在0.5秒内恢复正常运行，保障这条能源“大动脉”的稳定输送。

浙江大学教授、国际电气电子工程师学会会士徐政展望：“这是一个开路工程。此后，远距离、大容量送电工程，都会首选柔性直流技术。”

中国人实现了柔性直流技术在多端、特高压、柔直电网等工程中的应用，中国发展柔性直流技术将大有可为。南方电网公司通过在主电网应用、掌握特高压多端柔性直流技术，推动了柔性直流技术的进步，终将在未来电网技术发展中起到核心作用。

柔性直流换流阀这一关键设备，如今世界首个能承受±800千伏特高压的国产“心脏”已在龙门换流站稳定“跳动”。其中一些先进技术将被应用到即将建设的海上柔性直流项目，并将被国外厂家借鉴；IGBT关键芯片更是打破了国外少数厂家的垄断。

“建好一座电，站带动一方经济，改善一片环境，造福一批移民”。乌东德水电站建设始终秉持这一发展理念。眼下的金沙江，一线碧水穿大坝，看似安静的它，正在释放着磅礴力量，让条条“银线”穿城而过，为实现双碳目标、西电东送，促进经济社会发展全面绿色转型发挥着巨大积极作用。（转载请注明见道网www.seetao.com)见道网工程栏目编辑/马雪