文_本刊记者　王晶

　　6月24日，“柔性直流换流器关键技术及应用”项目获国家技术发明奖二等奖。该项目在国内首次建立柔性直流输电技术的基础理论体系，推动我国柔性直流输电技术的快速发展和国际引领，实现“从无到有”与“换道超车”。

　　备受瞩目的科技奖励大会，是科技界最高的荣誉殿堂，只有货真价实的科技成果才能获得国家奖励。“柔性直流换流器关键技术及应用”缘何能在高手如云的竞争中脱颖而出？近日，记者采访了项目团队负责人贺之渊，听他讲述项目背后的故事。

　　《国家电网》：祝贺您及您团队的“柔性直流换流器关键技术及应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。作为国家电网有限公司的科技工作者代表以及该项目团队负责人，请您深入谈谈这一项目的现实意义所在。

　　贺之渊：非常感谢！柔性直流输电采用全控型器件，可以实现有功、无功独立调节，有更好的灵活性和可控制能力，在新能源外送、电网灵活互联、城市供电这些领域都有显著优势。在构建新型电力系统、实现能源低碳转型中，它也是一项战略性关键技术。近年来，公司已实现柔性直流输电技术在新能源并网、海岛供电、电网异步互联、大型城市供电等领域的全场景应用。

　　举例来说，在新能源并网方面，柔直技术应用到张北直流电网工程，既解决了张北地区大规模风电消纳问题，又为北京送来了绿色电能；如东工程是我国第一个柔直海上风电并网工程，每年可以输送风电24亿千瓦时，节煤74万吨。在电网柔性互联方面，渝鄂柔直工程把川渝到华中电网的输电能力从260万千瓦提升至500万千瓦。在大型城市供电方面，厦门柔直工程增强了厦门电网的网架结构，填补了40%以上的岛内电力缺额；舟山五端柔直工程把岛间的功率调配能力提升了65%。在这两个例子中，柔直技术增强了城市网架功能，提高了城市电网供电可靠性。

　　按照国家规划布局，“十四五”“十五五”期间，内蒙古、甘肃、新疆的沙漠地区和西藏高海拔地区将大力开发大型风光电基地，这些基地远离大电网，系统支撑能力弱，柔性直流是最佳的外送方案。另外，山东、上海、福建等地区也在推动深远海风电开发，预计未来10年将有14吉瓦海上风电通过柔直技术接入我国沿海电网。因此，柔性直流技术将有力支撑能源转型发展和“双碳”目标的实现。

　　《国家电网》：在项目研发过程中，团队遇到了哪些困难和挑战？这些难题是如何被一一克服的？

　　贺之渊：团队在柔性直流输电技术研发过程中，克服了重重困难。主要分三个阶段：

　　第一阶段，项目初期，国内柔直技术一片空白，我们面对的是从无到有、从0到1的挑战。2004年，刚刚组建的柔直团队只有七个人，平均年龄28岁。柔性直流技术还只是一个概念，电气实验、机械结构、仿真验证、试验方法都没有资料，全靠自己摸索。面对人才、资料都很缺乏的情况，我们充分信任并赋予年轻人重任，让他们在实践中成长，独当一面。经过10余次设计迭代、上百次专家评审，终于构建了柔性直流核心技术体系。

　　核心技术突破后，在装置研制过程中，我们发现很多核心零部件根本买不到。团队就自己提设计方案，住在厂家和工人一起加工。2010年，团队研制出首个柔性直流换流阀样机。2011年，在上海南汇建成±30千伏/20兆瓦柔直工程，实现我国柔性直流输电工程零的突破。

　　第二阶段，在向千兆瓦级容量进发过程中，主要是电压、容量提升带来的运行调控复杂、瞬变应力大等难题。南汇工程投运之后，团队调整目标，开始朝着千兆瓦级容量进发。

　　这次的挑战又提高了一个新的纬度，千兆瓦级换流器包含3000多个功率模块，要让这么多独立的模块快速投切，实现交直流功率变换，同时还要保证模块之间能量分布的均衡。这个问题现在来看不算什么，但当时大家心里都没有把握。电压不均衡导致的器件击穿问题一直困扰着大家。团队详细研究了柔直技术的换流过程，提出了适用于大量模块的均衡调控方法，并通过试验来验证，最终突破了大容量换流技术。2013年，团队成功研制出了世界首个千兆瓦级柔直换流阀。2015年，该产品成功应用到厦门工程，为大型城市供电开辟了新途径。接下来的6年间，我们相继研制出±420千伏/1250兆瓦、±500千伏/3000兆瓦以及特高压±800千伏/8000兆瓦柔性直流换流器，应用到了渝鄂、张北、白江等工程，我国柔性直流输电技术也登上了时代的巅峰。

　　第三阶段，在开拓柔直技术海外市场、与跨国公司竞争中，我们屡受挫折，越战越勇。让中国柔直技术走向世界，一直是团队的梦想。但由于国内外工程在执行条件、管理模式上有较大差异，加上国际形势影响，我们连续投标的7个工程均以失败告终。在最艰难的时刻，团队始终坚信自己的技术实力，坚持标准设计。面对德国业主多方面的质疑，我们用几百页的报告为业主详细解答，经过3个多月的努力，终于获得了业主的认可。2022年，凭借技术优势，团队在与ABB、西门子同台竞争中中标德国BorWin6海上风电柔直工程。团队的不懈努力在国际上塑造了响当当的“中国柔性直流”名片。

　　《国家电网》：公司科技工作会议指出， 对照能源转型和新型电力系统构建需要，公司科技创新还存在一些不适应。团队在研发这一项目的过程中是否也遇到了这些问题？又是如何应对，逐一解决的呢？

　　贺之渊：目前，新能源以超预期的规模和速度大发展，这给科技创新提出了“先进性、时效性、实用性”的要求。我认为破局的关键在于“锚定需求、敢于挑战、贵在坚持”。2004年，团队开展研发之初，我们看到的只有孤岛供电这一个特殊场景。但通过反复论证，我们认为电压源换流器这一核心技术所拥有的先进性能，必将在未来的电力系统中具有广阔的应用前景。当时，我们面临“国外封锁、国内空白”的双重挑战，“再难也要干出来，国外能做成，我们也能做成”，这是我们当时最朴素的想法，敢于面对技术空白，也敢于填补技术空白。如今，柔性直流输电技术已经广泛应用在新能源送出、大规模储能、电网分区互联等场景，成为支撑新型电力系统建设的重要技术手段。

　　在适应科技的链式变革方面，电力系统已经成为超大规模的复杂巨系统。为更好应对新时期的变革和挑战，我们要积极推动大团队、大交叉、大融合的创新模式，通过各学科、各专业的协同创新来破解所面临的困局。电力电子技术是由多学科交叉形成的，其中的柔直技术更是多学科交叉融合的典范，是电力电子技术发展的一个高级阶段，是众多学科最尖端技术的集大成者。长久以来，团队坚持高度学科融合、全链条技术进步、产学研用不分家，极大地推动了柔直技术的发展，同时，这一工作经验也是我们应对快速技术变革的破局之法。

　　《国家电网》：项目研发过程中，有哪些关键的“硬件”支撑？这些基础设施在助力团队攻克技术难关、提升研发效率方面发挥了哪些作用？

　　贺之渊：高压大容量电力电子技术的研发，重视的是技术落地及应用效能。在研发过程中，需要先进的试验平台，以及完备的生产体系提供“硬件”支撑。

　　先进的试验平台是装备技术研发的前提。柔性直流换流阀的工况复杂度、状态变化率以及影响其性能的因素都远超传统电力装备，需要通过大量的试验予以验证。但不同于交流传统装备，柔直相关技术没有成熟的标准和试验方法。因此，我们是伴随着电力电子装备的研发进行试验装置的开发，甚至试验能力的建设要先于装备的研制。但柔直技术研发之初，试验技术连一篇文献都找不到。团队从零开始，从等效原理到试验方法，再到试验装备研制，建成了具有世界领先水平的大容量柔性直流换流阀运行试验平台，以及柔性直流输电系统实时仿真平台，为装备研发的快速迭代提供了坚实的保障。

　　此外，先进的生产体系是技术工程化的基础。团队紧密联合产业单位，通过科技成果转化的方式，协助其建立完善了生产检测体系，成为柔直技术发展的另一个重要支撑。

　　《国家电网》：团队在研发过程中，建立了哪些有效的“软件”保障体系？这些制度机制如何促进团队的沟通与协作，激发团队成员的创新潜能？

　　贺之渊：实现科技自立自强重在激发科研人员的内生动力。这离不开对科研人员价值观念、精神气质和科研环境的培养与构建。

　　在价值观念树立方面，一方面，团队以重大需求为导向，凝聚团队成员的科研共识，使每位成员都能找到科研的归属感；另一方面，重视在技术实现及工程实践等环节对科研人员的培养和锻炼，让所有成员都能在创新实践过程中得到价值认同。从南汇柔直到白鹤滩—江苏混合直流，通过参与6个柔直工程，我们已经打造出一支由30余名技术骨干组成，拥有强大战斗力和高度凝聚力的创新团队。

　　在精神气质传承方面，“敢于面对技术空白，敢于挑战行业难题，坚持自主研发道路”是团队长久以来秉持的理念，特高压换流阀、柔直换流阀、直流断路器的研制及成果的获得，都得益于这种精神的传承。

　　在科研环境构建方面，一是建立有效的激励机制，通过挖掘个人潜质，鼓励有专长且有志向的成员牵头承担技术攻关任务，并通过成果转化分红及创新激励等制度，营造良好的创新氛围；二是搭建良好的交流平台，充分发挥团队内部不同学科之间的相互支撑及启发作用，同时鼓励成员参加国内外技术交流活动，提供更多技能展示和经验交流的机会。

　　《国家电网》：团队如何培养科研人员的科研能力和团队精神，为输电技术的持续创新和发展提供有力支撑？

　　贺之渊：深入实施青年科技人才培养工程。发扬“传帮带”作用, 以点带面，充分给予青年科技人才探索尝试的机会，引导青年科技人才快速成长。“十三五”期间，团队在柔性直流领域牵头承担3项国家重点研发计划项目，依托系列国家级、公司级等重大科技项目执行，通过项目负责人、执行负责人、课题负责人、骨干成员等角色的锻炼，充分发挥骨干带头作用，以点带面，支撑创新队伍建设，为企业的长远发展提供人才保障。

　　厚植青年科技人才成长沃土。支持青年人才积极参与国内外柔直技术重大学术会议，引荐其加入国际学术组织，通过交流直流领域学术动态和前沿思想，并行推广我方研究进展和学术成果，培养科研人员的探索热情；选拔优秀青年人才担任重大攻关任务负责人，支持其在实干中挑大梁、当主角，促使更多青年拔尖人才脱颖而出。

　　多维度推进人才培育。加快构建高层次科技人才培养引进新格局，靶向引进一批具备国际先进理念和创新思维的海内外高端人才，集智引优；深化科技人才队伍建设，集中制订从院士到科技领军、国网首席等专家培养计划，助力高层次复合型人才快速成长；创新科技人才激励制度，采取资金支持、项目资助、导师指导等举措，激发人才创新内生动力；完善科教协同育人机制，聚焦国家重大战略需求，加强工程硕博士联合培养，着力培养卓越工程师后备人才。

　　《国家电网》：未来，柔性直流输电技术的创新方向是什么？团队接下来有哪些重点研发计划和目标？

　　贺之渊：新型电力系统构建背景下，新能源渗透率不断提升，沙漠、戈壁、荒漠及西藏清洁能源基地加快开发，对柔性直流输电技术提出了新的要求。未来，我们将针对大规模新能源基地远距离外送需求，开展±800千伏/8000兆瓦特高压超大容量柔性直流关键技术攻关；针对故障清除和抵御能力的不足，创新柔性直流换流机理和拓扑结构，提高柔性直流换流器性能；针对高比例新能源外送对柔直主动支撑能力的要求，开展源网协同的构网型控制技术研究；针对未来系统阻抗复杂多变带来的风险，攻克自适应振荡抑制等稳定控制技术。

　　下一步，团队将围绕先进输电技术领域，重点从以下4个方面开展工作。一是做深基础前瞻研究，加强科技前沿探索和超前布局，在未来电网形态、新型输电技术等领域长线攻关，增强创新源头供给能力。二是做好先进装备研发，全力推进核心技术协同攻关，加快特高压可控换相换流阀、大容量直流变压器等关键装备研制，创造更多重大成果。三是做强高端试验平台，建好先进输电技术全国重点实验室，构建新型装备等效试验方法，提升自主化仿真分析能力，引领输电技术发展方向。四是做实成果示范推广，面向“沙戈荒”“藏东南”清洁能源大规模外送等需求，深化科研成果应用场景挖掘，加快推动新技术、新装备落地应用，把科技成果及时转化为现实生产力。

　　《国家电网》：作为团队带头人，您如何理解公司科技工作会议精神？在此基础上，针对未来的科研工作，您有哪些好的建议？

　　贺之渊：在电力系统基础发生深刻变化的关键时期，公司科技工作会议提出新思路、出台新举措，为科研工作指明了方向，为创新活动提供了良好的环境及氛围，让我们倍感振奋、深受鼓舞。有了这些外在的保障，科研人员包括研究机构负责人都可以心无旁骛地投入到科研创新中去。在未来的科研工作中，我们将一如既往地围绕国之所需，锚定电网重大需求不动摇，在先进输电技术领域继续深耕，在直流输电基础研究及应用技术研究方面，向公司和国家输出更优更多的创新成果。

　　未来的科技创新，必然是朝着极综合交叉的方向演进。一是在基础研究方面，进一步持续加大投入，可以借鉴国家自然科学基金的模式，分设多种基础研究课题层次，鼓励青年员工积极申请，可以“少钱多立”，不怕创新点小，鼓励尝试，包容失败，允许外部科学力量联合开展研究。同时，凝练成果科学内核，建立基础研究成果库，加强公司基础科学战略储备。二是在重大技术创新方面，加大新技术示范落地环节的投入力度，在行政层面及资金层面予以支持，同时对示范技术开展后评估工作，为技术的进一步发展和推广提供支撑。