第四届新型电力系统太湖论坛：柔性互联技术的思考与实践

发展背景与挑战
分布式能源（光伏、电动汽车）规模化接入配网导致功率潮汐性波动和源荷时空不匹配，现有辐射状网架难以适应，面临新能源消纳、潮流控制等挑战。柔性互联装置作为智能电力电子设备，具备功率调节和故障阻断功能，推动配电网向柔性互联形态演进。

发展历程
柔性互联技术历经开关连接、对管连接、可控移相器、传统变压器串联型和多模块并联型四个阶段，最终发展为故障阻断串联型和单模块并联型。串联型适用于同一片区互联（幅值相位差小），单模块并联型适用于跨分区互联（具备完备潮流控制和故障穿越功能）。

适用场景

• 电网侧：轻重载功率互济（如中心实验楼与配电楼互联，降低负载率）、跨分区互联（如线路互联实现不停电转供）、负荷热转供（提升可靠性）、直流源荷接入（构建交直流微网）。
• 用户侧：用户需量电费优化（降低基本电费约30%）、园区光伏内部消纳（减少损耗、降低用能成本）、供电能力提升（如香港电灯有限公司通过直流传输提升转供能力2倍）、数据中心容量互济（虚拟增容减少外线投资）。

关键技术

• 低压非隔离柔性互联：取消隔离变压器提升效率，但需解决共模分量问题。通过联合调制策略（单端低共模+多端同步调制）和传导路径重构（阻断或疏导）抑制工频/高频共模分量。针对大电流系统采用双向功率器件阻断电路，小电流系统采用双端协同控制策略抑制零序分量传播。
• 中压串联型柔性互联：提出全电压故障阻断拓扑，采用串联补能模块和阻断单元混联结构，减少模块数量并提升功率密度。通过控制换流阀前端电压实现潮流调控，故障时闭锁或限流隔离。

工程实践

• 扬中绿色能源岛示范工程：涵盖轻重载功率互济、负荷可靠供电、交直流微电网等场景，应用中低压柔性互联装备，低压场景已建成，整体工程预计10月完工。
• 低压示范应用：联合中科院电工所研制非隔离抱杆式柔性互联，构建交直流光储充微网，解决电动汽车充电需求激增问题。
• 中压示范应用：联合南瑞继保、东南大学研制全电压故障阻断四端串联型柔性互联，实现光伏倒送与重载线路互联，保障新能源消纳。

未来展望

• 攻关15kV高压SiCMOSFET国产化，突破绝缘优化、高dv/dt共模干扰多芯片并联均流等难题。
• 依托SiC、GaN等宽禁带器件，推动配网电力电子拓扑变革，构建基于固态变压器、柔性互联的新一代配用电装备，实现高端电工装备产业升级，推动交直流现代智慧配网形态演进。