特约主编寄语

在全世界面临能源转型、国家提出推动能源生产和消费革命、新能源大力发展及电力体制改革持续推进的背景下，构建清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系已是大势所趋。可再生能源已成为推进能源转型和践行碳中和战略的重要途径，预计2050年非水可再生能源发电量将高达43.44%，其中超过半数是分布式可再生能源。这将对配电网的规划与运行带来巨大的挑战。

在电源侧，风力、光伏、光热发电等分布式可再生能源一般通过多级变流环节并网，缺乏统一管控调度的手段，导致系统综合能效低下。在负荷侧，以数据中心、IT类负载、变频空调及电动汽车为代表的广义直流用能设备快速增长，其变流环节严重降低了系统能效，而负荷的无序化管理更是增加了用户侧用能成本。常规的交流配电网已难以满足更广泛交直流源荷高效接入的能源互联网运行需求。在电力电子技术和柔性配电技术快速发展的驱动下，采用交直流混联方式可望综合解决源荷供用电需求。一方面，交直流混合分布式系统具有拓扑灵活、运行模式丰富、交直流功率协调互动、适应多种分布式能源及直流负荷的高效接入等诸多优点；另一方面，通过能量管理系统及全控型能量变换装置，可以解决多种分布式可再生能源并网的间歇性和随机性问题，以及交直流混合系统多运行模式带来的稳定控制问题：从而交直流混合的配用电技术成为未来非常具有竞争力的一个方向。

总的来说，近年来快速发展的可再生能源技术、电力电子技术、柔性配电技术、能源互联网技术、数字孪生技术等不断地推动着交直流混合配用电系统的关键设备、运行控制方法和仿真分析手段的进步，正不断地丰富着交直流混合配用电的应用场景，显示出越来越有活力的发展趋势。

在此背景下，《广东电力》编辑部组织了“交直流混合配用电系统”专刊，旨在共同研讨相关领域的新理论、新技术、新方法，共同促进我国配电网的智能化和柔性化发展，我们荣幸地受邀担任此次专刊的特约主编。本次征稿共计征得40余篇文章，经过严格审核，最终收录16篇，内容涵盖了交直流混合配用电系统的关键设备、控制技术、运行策略和仿真技术等4个主要方面。

1 系统关键设备

华南理工大学张勇军团队分析了柔性互联配电网相比常规配电网的优势，对配电网柔性互联关键装备和技术、柔性互联配电网结构形态与运行控制关键技术进行了综述，分析了多种柔性互联装置的基本结构和原理，最后对当下柔性互联配电网发展关键问题进行了探索。清华大学赵争鸣团队介绍了碳化硅器件近些年的发展现状，总结基于碳化硅器件的中压配电网电力电子装置的潜在优势，介绍碳化硅器件在封装、门极驱动、电磁干扰等方面的挑战以及技术现状，用实际项目介绍了碳化硅器件在配电网的应用；另外，该团队从当前电网的现状和发展方向出发，介绍了能源互联网的发展需求与电能路由器功能，提出了集中式电能路由器的形态，并概括了其功能构成和技术途径，重点说明了电能路由器在配电网内的多种场景、配电网间、能源互联网中的应用形式。昆明理工大学鲁思兆团队提出一种新型的面向10 kV/20 kV混合配电网的五端口PET，以减少功率子模块个数并提升PET高压侧直流电压利用率为目标，在实现将10 kV和20 kV电压等级互联的同时，可提供高压和低压直流端口，从而实现分布式能源的灵活接入。广东电网佛山供电局范心明等介绍了柔性多状态开关原理、结构与特点，梳理了柔性多状态开关控制方法、运行模式与控制方法，结合示范工程介绍了柔性多状态开关在主动配电网中的主要应用场景。

2 系统优化控制技术

深圳建筑研究院郝斌团队从民用建筑用电场景特点分析和建筑节能发展趋势入手，对直流配用电技术在民用建筑领域的应用价值进行了分析；其次结合“十三五”国家重点研发计划，分别从建筑直流配电和用电2个方面介绍了低压直流技术在民用建筑应用的特点和关键技术。广东电网电科院金莉采用高频谐波分析方法，建立了通用移相控制下3L-DAB的数学模型，并详细分析了传输功率和回流功率的各奇次谐波随多控制自由度的变化关系，在此基础上，提出了一种基于基波优化的通用移相控制策略来减小变换器的回流功率。南方电网科研院喻松涛、许树楷等提出无需额外充电回路的柔直功率变换单元和MMC阀段对冲试验电路拓扑，设计采用直流补能电源进行电容预充电的策略以及增设补能回路二极管降低电流峰值的方法，实现了功率变换单元和MMC阀段传输交直流功率能力的有效检验。广东电网佛山供电局黄国威等提出一种考虑多端SOP与开关动作次序协调的有源配电网多阶段供电恢复方法，实现了快速供电恢复，并且在具体案例中得到了验证。

3 系统安全运行控制技术

华南理工大学韩永霞团队从故障隔离措施与限流方案的配合设计方法、系统过电压与绝缘配合研究方法等方面进行了梳理分析，提出基于故障中电磁暂态过程分析的故障诊断及隔离研究，对柔性直流配电系统未来可能遇到的电磁暂态分析问题进行了展望。北京四方公司王一等总结了北京四方交直流混合配电网控制保护技术的主要研究成果，从技术原理、应用场景、实际案例等方面进行较为详细的阐述。南京工程大学张亮团队、江苏电科院葛雪峰等总结了交直流混合配电网中直流故障限流器的性能参数要求，进一步针对三类典型直流故障限流器的电路拓扑结构与工作原理，开展分析，重点讨论上述不同类型直流故障限流器工作过程、性能特征以及所存在的不足。福州大学郑峰团队、广东电网汕头供电局陈卫中等提出一种新型的自激式柔性限流装置，并研究该装置限流与保护柔性融合的可行性，该装置通过调节电流上升斜率还可改变限流电感的钳位电压，灵活控制故障回路的放电电压，降低故障电流，防止换流站在保护动作前闭锁，提高了保护的可靠性。

4 系统仿真技术

华南理工大学陈冰、汤清权从面向交直流配电电网的数字孪生技术需求出发，探讨数字孪生在交直流配电网、新能源消纳、运行优化等方面的价值，提出交直流配电网数字孪生系统的应用架构以及关键技术。广东电网佛山供电局陈刚等针对VSC-MTDC输电系统，提出了一种基于改进遗传算法的最优无功潮流计算方法，该方法通过将交流系统分为普通节点和特殊节点两类，建立了含VSC-MTDC的交直流混联系统的潮流计算模型。北京四方公司王志远、广东电网佛山供电局孔令生等提出了基于边缘计算的交直流配电网信息物理架构模型，介绍边缘计算技术和交直流配电网结构，并分析交直流配电网中的边缘计算架构，探讨该架构下的数据交互机制，对交直流配网系统中的几种典型应用场景进行了分析。

本次专题重点收集了交直流配用电系统关键设备、系统优化控制技术、系统安全运行控制技术和系统仿真技术方面的一些最新成果，期望对我国电网的智能化和安全高效运行提供有益的参考。非常感谢各位专家学者对本次专刊的大力支持，感谢《广东电力》编辑部为本专刊顺利出版所付出的辛勤劳动和认真细致的工作。

2020年12月15日