张家口新型电力系统示范区建设
《张家口新型电力系统示范区建设》案例，旨在充分发挥张家口新型电力系统转型要素齐全优势，以探索破解超高比例清洁能源送出消纳难题为核心目标，围绕“坝上新能源大规模汇集输送+坝下源网荷储协同高占比新能源就地利用”两大场景，全力构建源端主动支撑、网端安全可控、荷端灵活调节的新型电力系统示范区。
▲张北-白土窑500千伏线路工程（李峥摄）
示范区建设以来，公司开展了一批关键技术、重大问题创新攻关，推动构网型柔性直流示范、“新能源+调相机+储能”灵活送端系统示范等重大工程建设与新型储能实证与试验平台、绿色电力与算力协同发展等创新攻关实现新突破，支撑京津冀能源电力清洁低碳发展，助力打造国家新能源产业高地；实施了一批新技术、新模式试点工程，完成一批国家级项目和三大科技示范，建成国家风光储输、张北柔直电网、崇礼冬奥100%绿电高可靠供电等国际领先科技示范工程；取得了一批重大科技成果，在新能源虚拟同步机、柔性变电站、虚拟电厂、火电深调峰等技术领域累计获省部级一等奖7项，高质量服务地区经济社会发展和服务国家新能源发展。
▲康保-张北特高压I回500千伏线路工程施工现场（李峥摄）
杭州柔性低频输电示范工程
国网浙江省电力有限公司、国网杭州供电公司
项目简介
杭州柔性低频输电示范项目系目前国际上电压等级最高、输送容量最大的低频输电工程，为柔性低频输电设备与系统提供全面技术验证。
图 1 杭州 220 千伏柔性低频输电工程
该工程在 220 千伏中埠变和亭山变分别建设一座高压大容量低频换流站，电压等级220 千伏，容量均为 300 兆瓦，额定频率 20 赫兹，通过亭中 2400 线开展低频输电，实现杭州地区富阳和昇光两大 500 千伏供区的柔性低频互联互济，为杭州亚运会主场馆所在区域提供 30 万千瓦的灵活电能支撑，并具备毫秒级响应能力，大幅提升亚运保障区域供电可靠性。
作为“十四五”国家重点研发计划《柔性低频输电关键技术》的工程案例支撑，该工程承接国重项目可研成果落地，全面攻克 220 千伏高压大容量柔性低频换流阀、低频变压器、低频组合电器、低频选相快速开关和低频控保系统等一系列核心技术，形成具有完整自主知识产权的柔性低频输电关键装备技术路线和一批全新的、具有国际影响力的技术标准、规范，全面抢占低频输电关键技术全球制高点，在中远距离百万千瓦级海上风电基地、沙戈荒风光互补送出、多岛屿互联等领域也有明显的技术经济优势。
关键技术及创新点
一是首次实现 500 千伏供区柔性低频互联。实现富阳和昇光供区之间 300 兆瓦功率的互济能力，供电可靠性大幅提升，为迎峰度夏电力保供和亚运保电提供支撑。在解决大电网互联短路电流超标、潮流断面受限等问题的同时，进一步还可分流金塘直流等大电源馈入后功率跨区输送消纳引起 500 千伏过江通道重载问题，是大电网供区互联互济的可选方案。
二是初步构建大容量中远距离柔性低频输电体系。该工程全面验证了具备自主知识产权的柔性低频输电技术与关键装备，应用低频输电运维检修管理新模式，为大都市及海岛电网多端互联、中远距离海上风电、西部沙漠戈壁荒漠风电/光伏新能源大规模汇集送出等应用提供系统解决方案。
三是全面支撑负荷密集型大都市电网安全可靠运行。针对大都市电网负荷密度大、电网网架密集、电缆化逐年攀升等发展趋势，柔性低频输电技术除了提升输送能力，提供柔性调控和实现多端互联之外还可提供大容量柔性动态无功和电压支撑，稳定工频交流母线电压，降低交流系统故障诱发浙北、绍兴换流站换相失败的风险，提升区域电网安全稳定性。
图 2 杭州 220 千伏柔性低频输电原理
节能降碳成效
在能源转型和双碳背景下，杭州作为国网公司大受端新型电力系统省级示范区主阵地，率先试点开展城市电网“柔性低频互联互济”工程示范：一是有效分流金塘直流等特高压“西电东送”的清洁能源落地消纳，缓解 500 千伏主干过江通道重载问题，有力支撑浙江电网迎峰度夏和杭州亚运会电力安全保供。二是显著降低输电损耗，增大输电距离，实现节能减排。采用低频输电相比传统工频输电有效降低输电损耗和充电无功，大幅提升系统输送容量和效率。三是合理优化中远距离新能源大功率汇集送出配置方案。深远海风电采用低频技术送出，相比传统直流输电省去大型海上平台的建设运维，施工时间更短、成本更低、效率更高，节能降碳成效显著。
