在浙江，有很多像阿里巴巴数据中心这样，层层堆叠的服务器进行着24小时不停全年无歇的运算。通过手机、电脑进行各种信息搜索，都是这样的数据中心在背后运作支持。据《浙江省数字经济发展白皮书（2022年）》的统计数据，截至2021年底，浙江省累计建成各类数据中心202个。
近年来，浙江用电负荷屡创新高。2021年最高用电负荷首次突破1亿千瓦，2022年夏季最高用电负荷已经连续26天突破1亿千瓦，截至2022年8月23日，2022年最高实际用电需求为1.086亿千瓦。
小到一座数据中心，大到千家万户各个领域，伴随着经济的发展，电力的需求量不断增加。
发电厂是将自然界各种一次能源转换成电能的工厂。到目前为止，火电、水电、核电、光热和风电都是把一次能源蕴藏的能量转换为机械能，利用法拉第电磁感应原理带动发电机转动，从而周期性切割磁感线，进而产生大小、方向随时间呈正弦波周期性变化的交流电。
光伏发电则是利用半导体界面的光生伏特效应产生电位差，形成固定的正极和负极，从而产生直流电。
在输电线路中，输电线路铁塔最顶端的为两根细细的地线（也叫避雷线），地线下方的叫导线。通常，交流线路的导线有3相，所以导线呈3的倍数时为交流线路，3根线叫一回，6根线叫两回，12根线就叫四回；直流线路的导线通常是2相，所以导线呈2的倍数时是直流线路。因此，区分交流与直流最直接的方法就是数导线是2还是3的倍数了。
我们还可以根据铁塔的形状来快速识别交流与直流。直流输电线路的铁塔大部分呈“T”字型或者“干”字形结构。
交流输电线路的铁塔种类繁多，有酒杯型、猫头型、上字型、鼓型、拉V型、干字型等结构。
直流电和交流电，各有所长，大部分情况下，不可互相替代。目前，电网主网架及各类常见的用电负荷均以交流电为主。而在远距离输电线路上，选择直流电，效率会更高。
交流输电就像在地面道路驾驶汽车，每隔一定的距离就会遇到红绿灯（变电站），并需按规定车道直行或转弯（潮流控制），最后才能抵达千家万户（负荷终端）。
直流输电则像供水管送水，先要提高水压（发电厂升压站），多个供水管形成供水管网提高供水可靠性，水管管网压力降压（变电站）后再供给千家万户。
跨区域输电尤其是特高压大多采用的是直流输电。直流输电所要用到的换流站的造价要比交流变电站高，但直流输电线路的造价比交流输电线路低。随着输送距离的增加，交流输电容量受稳定性限制，需要采取各种技术措施，导致投资增加。当直流工程总造价与交流工程总造价相等时，这段输电距离为等价距离。超过等价距离时，输送距离越远，直流输电相对于交流输电的经济性越好。
将交流电转换为直流电称为整流，将直流电变换为交流电称为逆变，整流和逆变统称为换流。因此，在以交流为主的电网结构中，如果采用直流输电，就必须进行换流。
好比讲不同语言的人，想要沟通，就需要翻译。换流站在系统中就起到了翻译的作用。
换流站是将交直流互相转换的电力设施。送端换流站，负责将电厂发出的交流电转换为直流电送出。受端换流站，负责将直流电转换为交流电后再馈入当地电网。
由中国能建浙江院负责A包设计的浙北换流站位于浙江杭州余杭区梅家河村西侧，这座换流站就是典型的逆变站。换流站建成后，来自四川白鹤滩水电站的滚滚电流，传输两千公里，在这里完成“变身”，最终进入千家万户、企业、工厂......极大地填补浙江用电缺口。
浙北换流站主要分为四大区块：直流场、换流区、交流配电装置区、交流滤波器区域
相较于常规变电站而言，换流站包含的主要设备有：换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流滤波器、直流滤波器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、低压无功补偿装置（比如说电抗器、电容器）、调相机、二次保护设备、通信设备等。目前，我国已具备换流阀、换流变组装生产能力，直流场大部分设备、控制保护设备、交流滤波器场设备均具备国产化能力。
直流场是直流电到达受端换流站的第一站。在这里，将对直流电进行预处理，来帮助电流顺利迎接转换。可理解为炒菜前，需要完成洗菜、切菜等前序准备。
在浙北换流站直流场，有不同电压等级的开关类设备，将白鹤滩水电厂送到浙江的8000兆瓦电能，分配为4份2000兆瓦的电能，再分别接入4座换流阀厅。
此外，这里还有直流滤波器、平波电抗器等优化直流电流曲线的设备。
换流区，是直流电变身为交流电的关键所在。在电路中，直流电的理想波形是一条直线，交流电的波形是正弦波。
换流区主要由换流变压器及换流阀组成。而换流阀的作用就像大剪刀，先把直流电的直线波剪切为小段，再拼接成交流电的正弦波输出。
电流也讲究“颜值”，外观越光滑的正弦波越好用。 在换流阀剪切电能拼接波形的过程中，会产生一定的损耗，输出的波形也不像理想的正弦波那么光滑。
这就需要滤波器再进行一轮打磨，让损耗更少，让波形更完美。
焕然一新的电流来到这里，就可以放心并入当地电网了。在浙北换流站的交流配电装置区，将转换为交流电后的电能接入浙江电网500千伏，通过当地电网一级级的变压后，再供用户使用。
来源：中国能建浙江院、浙江火电、西北院
