柔性直流怎麼運作？

交流與直流

家裡插座的交流電，電流方向每秒來回改變 50 或 60 次。長距離、尤其是海底電纜送電時，交流電纜本身會吃掉大量「充電電流」，距離越長越不划算；直流電方向固定，沒有這個問題。代價是兩端都要蓋換流站，所以存在一個「多遠以上直流才划算」的損益平衡距離。

交流電網 A → 換流變壓器 → 換流站 A（整流）→ 直流線路 → 換流站 B（逆變）→ 交流電網 B。兩端換流站都能控制，所以電可以雙向送。

3D 流程模型：點選六個步驟、拖曳旋轉視角，可試反向送電、黑啟動與直流故障。全螢幕開啟

現代柔直的換流器由成百上千個「子模組」串成。每個子模組裡有 IGBT 開關和一顆電容，控制器隨時決定要投入幾個，像疊積木一樣把電壓一階一階疊出來。子模組越多，疊出來的波形越平滑、諧波越少，可以減少大型濾波設備。

開關元件有模組式與壓接式兩大類。研究指出壓接式壽命較長，故障時會形成短路而非斷路，讓換流閥能繼續運作，適合更高額定的系統 [17]；實際採用哪一種因廠商設計而異。東芝 2026 年推出專為直流輸電設計的 6,500V／2,000A 壓接式 IEGT [18]。

點選階數：子模組越多，藍色階梯越接近灰色的理想正弦波。示意圖，非實際工程參數。