如何看待柔性直流輸電的未來？
研究生一枚，接觸柔直僅僅一年，而且一上手就直接接觸的柔直（VSC），並未深入的學習過常規直流（LCC）。按照目前學習的心得，試著談一下我對柔直的一點不成熟的看法。作者問柔直是否是未來超高壓直流工程的必然選擇，回答這個問題，就要分析清楚柔性直流的優點和缺點都在哪裡。
柔性直流輸電技術是採用IGBT等全控器件，並以換流閥調製技術為基礎的一種高壓直流輸電技術。VSC可以達到控制換流站輸出電壓幅值和相位的效果，進而可以控制換流站與交流系統之間有功功率和無功功率的交換。從交流系統的角度來看，VSC可以等效成一個無轉動慣量的電動機或發電機，幾乎可以瞬時地在PQ平面四個象限內實現有功功率和無功功率的獨立控制，這是VSC的基本特性之一。目前VSC-HVDC已經在風電場的併網，電網互聯，孤島和弱電網供電，以及城市供電中發揮了重要的作用。柔性直流輸電主要分為兩電平柔性直流輸電和模塊化多電平柔性直流輸電技術（MMC），且MMC由於其低損耗，易維護等特性，將逐漸成為柔性直流輸電的主要輸電形式。
首先，相對高壓交流輸電，直流輸電的優勢大家都比較清晰了，主要就是直流輸電在穩定性和經濟性上存在著很大的優勢，不再贅述。
其次，相對於LCC，得到對比結果如下表所示：
由以上對比可以看出柔性直流輸電的優勢：
（1）VSC-HVDC可以快速的實現潮流的反轉，而不必改變電壓的極性，所以更容易多換流站的連接，進而可以實現多端直流輸電；
（2）VSC-HVDC可以向弱系統和無源系統供電，適合於新能源併網，不需要火電機組支撐； LCC需要連接有足夠大短路容量的交流電網才能正常運行，因此，無法實現向弱系統和無源系統供電；
（3）VSC-HVDC沒有換相失敗的問題，降低了直流故障；
（4）VSC-HVDC的有功和無功可以獨立控制，控制形式更加靈活多樣，滿足實際運行要求；
（5）VSC-HVDC更容易實現模塊化，維修維護方便快捷。
但是，柔性直流輸電的缺點也很突出：
（1）首先，受器件額定功率的影響，柔性直流輸電的輸電容量比LCC低，比高壓交流輸電低更多；
（2）由於柔性直流輸電的低慣性特點，故障發展速度極快，所以需要超高速的保護與之配合，包括直流斷路器等直流器件的應用；
（3）多端柔性直流輸電，控制靈活性高，同時也帶來了控制系統複雜的特點，尤其是多端柔性直流輸電的控制更為複雜；
(4)柔性直流輸電的電磁暫態模型和機電暫態模型都有很大的改進空間。
而且，從目前相關學者的研究來看，柔性直流輸電也存在一下幾個問題：
（1）當柔性直流輸電連接弱系統時存在著穩定性問題，換流站的輸送功率會受限；
（2）多端柔性直流和直流電網的控制方式，以及不同控制方式下的故障特性都還需要進一步研究，端數越多控制運行越複雜；
（3）直流斷路器和直流變壓器在技術上和經濟上有待進一步發展。
可靠性方面，就目前來看柔直的可靠性高。首先柔直不存在換相失敗的特點，其次現有的柔直輸電都採用直流電纜，直流線路故障率低。若柔直採用架空線的輸電方式，則為了應對直流線路故障，柔性直流輸電應採用直流斷路器，以此來提高柔性直流輸電的可靠性，但同時由於直流斷路器的價格昂貴，所以經濟性上欠缺。
我看以上兩位同學都提到了張北柔直電網，我也了解一點。張北柔直電網是四端環網，環網提高了輸電的可靠性，這點毋庸置疑。這也是世界首個直流電網，採用了架空線和直流斷路器，是對直流電網的首次嘗試，但是距離直流電網的大範圍應用還有相當的距離。因為端數越多，控制越複雜，直流斷路器和直流變壓器等直流設備的研製還不成熟，直流電網的運行準則和保護準則都沒有一個統一的規範，這些都需要進一步的去探索。
就目前的技術手段來看，柔直並不是高壓直流輸電的必然選擇。應該根據實際工程需要，結合不同輸電方式自身的特點，來選擇合適的輸電方式。在大力提倡新能源發電的今天，柔直是新能源併網的一個重要手段，也會是今後研究的一個重點，隨著技術的進步，柔直會成為一種主要的輸電手段。
可以多關注徐政老師，趙成勇老師，湯廣福老師以及文勁宇老師在柔直方面的研究動向，基本上就可以掌握柔直的發展動態了。以上很多觀點都來自這幾位老師的相關文獻，具體的就不一一列出了。
1.柔性直流是未來超高壓直流工程的必然選擇嗎？
不是，柔性直流的優勢是可以給無源電網供電、不消耗無功（可以補償無功）、沒有換相失敗問題（非三相接地故障器件仍可輸送一部分有功），缺點是投資高、損耗高（LCC的1.6~2倍），除非IGBT、金屬膜電容價格大幅下降（這是有可能的，規模效應）長距離大功率傳輸，受端強電網情況下使用柔性直流不是必然選擇。
±500kV、±800kV的柔性直流既然可行，未來逐漸替代LCC也是可能的。
2.柔性直流工程相比常規直流工程究竟有怎樣的優勢？
同上。
3.柔性直流的可靠性如何？
這是個有爭議的問題。我的理解：
（1）從理論上講，VSC較LCC可靠性高，因為無交流場，不存在因為交流場導致跳閘的問題；功率模塊全部冗餘，且冗餘度一般較高（&>6%）；
（2）實際工程表現，由於LCC運行多年、運行經驗豐富、生產廠家製造水平也明顯更高，目前運行的工程LCC可靠性較VSC高，但我認為VSC的實際運行可靠性將隨著VSC技術的發展逐漸提高到高於LCC。
張北也有個柔直工程，是全球能源互聯網研究院在做
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