首创的多功能交直流电力电子变压器。蔡建刚供图
长城网12月26日讯(蔡建刚 高德莲)26日，张北柔性变电站及交直流配电网示范工程完成全部试验和试运行考验，标志着世界首个基于柔性变电站的交直流配电网正式投入商业运行。
据了解，自2016年以来，冀北电力立足于探索未来配电网的发展形态，服务于张家口可再生能源示范区建设，着眼于高端产业的高品质电力需求，该公司协同全球能源互联网研究院、南瑞集团中电普瑞科技等单位，与阿里巴巴集团、亿利集团紧密合作，以配电网技术创新引领“源-网-荷”协调发展，建成张北柔性变电站及交直流配电网示范工程，在理念上、技术上、效益上提供了丰富、广泛的示范价值。该工程是交直流高度融合、多电压等级协调互动、高度智能化的配用电网络，是未来配电网的雏形。
示范工程原创性地提出了融多种功能于一体的柔性变电站概念，赋予了变电站全新的功能形态，推动了变电站关键设备由“多种设备组合”向“单一设备集成”方向发展，有效减少配电网设备的种类和数量。示范工程首创的电力电子变压器取得了5大技术突破，实现了多端口一体化变压变换、直流故障隔离、端口间能量双向互济、交直流负荷高可靠供电4大功能，较现有技术能量密度提升200%，大幅降低了设备成本和占地。
该工程将阿里巴巴集团数据中心和亿利集团光伏扶贫电站连接，组成包含“源-网-荷”元素的交直流配电网，首次实现了智能电网与云计算产业的深度结合，勾勒了未来电网发展的新形态。为验证柔性变电站技术在构建交直流配电网，解决张北地区新能源并网消纳和新型负荷供电的灵活匹配问题方面的作用与效果，示范工程建设10kV柔性变电站和10kV光伏直流升压站各一座，将阿里巴巴数据中心和亿利扶贫光伏发电成功互联，为阿里巴巴数据中心提供750伏及240伏直流、380伏交流等三种灵活的清洁能源供电方式，首次实现了智能电网与互联网产业的供用电深度结合。
工作人员正在对柔性配网示范工程进行讲解。 蔡建刚 供图
柔性变电站的核心设备电力电子变压器具有4个交直流端口，在配电网中相当于“纵横交错江河中的码头”。在低压侧能够提供直流750伏(含240伏)、交流380伏等3种灵活的供电方式，可实现多种能源、多元负荷和储能的即插即用和灵活接入，丰富了用户对电能供应的自主选择权。引入张北县德胜村2.5兆瓦光伏扶贫发电，满足了阿里巴巴集团数据中心绿色用能需求。示范工程打造了灵活开放的能源互联网平台，实现了发电、电网、用户等多利益主体的共赢，开启了高品质电力供给的新模式。
根据初步测算，光伏发电采用直流升压，光伏系统效率提高了约2%，每年可以为德胜村新增约7万元发电收入。数据服务器采用直流供电，可以节省数据中心设备投资约1%(每1万台服务器节省投资约60万元)，降低数据中心能耗约10%-20%。
据了解，示范工程相关技术已被张家口冬奥专区等地采用，正在开展示范项目的前期工作，其成果必将有力推进我国配电网和能源互联网技术的创新发展。