柔性直流换流阀是柔性直流输电的心脏，是直流电和交流电相互转换的桥梁，在柔性直流主设备中技术含量最高、挑战最大。
2017年6月特变电工新疆新能源股份有限公司成功研制出了世界首个特高压柔性直流输电换流阀，标志着国际上首次将柔性直流技术从现有的最高等级±350千伏提高到±800千伏特高压等级，送电容量从现有的最高100万千瓦等级提升至500万千瓦。所研制的换流阀技术采用了自主发明的无闭锁架空柔直技术，解决了此前柔性直流输电技术应用至架空直流输存在的无法自清除直流故障、无法降直流电压运行、无法在线投退阀组的行业难题。该成果邀请以中国工程院院士李立浧为带头人的专家团队进行科技成果鉴定，鉴定结论为“关键技术达到国际领先水平”。
2018年9月中标南方电网公司乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程柳北站极1特高压柔直换流阀，实现了特高压柔性直流输电装备研发的产业化落地，2019年在履约南方电网公司乌东德柔直工程上，开创式地提出“电子式旁路开关”的概念，利用击穿式晶闸管作为故障模块清除的终极可靠屏障，并在2019年5月，通过多轮试验优化和论证，第一家通过所有摸底试验，真正意义上实现了“单一模块发生故障，不影响系统正常运行”，2019年11月首家完成南方电网公司乌东德柔直工程的全套型式试验。
特变电工已经形成了完善的生产体系。通过电力电子产品的生产加工流程梳理，结合十几年的生产制造经验，从焊接工艺可靠性辅导到ESD/MSD生产现场管控指导、加工技术规范指导到加工现场跟线稽核，来优化完善的生产体系，确保产品质量过关。
相比于常规特高压直流，特高压柔性直流输电应用于传输新能源发电时，无需为了给换流器提供工作电压配套建设容量达新能源发电3倍的火力发电，从而大大降低新能源发电输送系统的整体成本，有助于将清洁能源传输得更远、更平稳。
常规直流输电技术仍将是解决我国远距离大容量电能输送问题的有效手段，但对于我国区域性新能源并网和消纳问题，柔性直流技术将是有效的解决手段；未来的十年将是我国直流输电技术和建设快速发展的阶段，强交强直的交直流互联电网将成为我国电网架构的基本形态。预计在5～10年内，世界范围内将有望建成以柔性直流为基础、主干网为500kV及以上等级、10GW及以上输送容量为主的区域性柔性直流电网。
阀控系统是电力电子行业对设备进行整体系统管控的装置，是系统操作的核心数据处理中枢。阀控系统的高效率运转将会及时处理整个系统数据。数据的海量交付的速度和频率是产品的核心竞争力。 通过区域电网内分布的数量庞大的低压智能感知传感器、智能配变终端、设备状态监测终端等“神经末梢”，电网运行的数据可以实时被采集掌握，继而帮助保电指挥系统这个“神经中枢”即时掌握设备运行状况和用电情况，从而有效实现对电网运行状态的“全面感知”。
特变电工柔性输配电产品通过采用光纤与背板混合通讯技术、并行数据处理技术、自主知识产权的可扩展系统架构，突破了国外行业的技术壁垒，且在行业内率先解决了故障无闭锁穿越的难题。数据的快速汇总响应将大大提升设备的有效稳定运行，大幅度提升数据传输速度，通过并行数据处理，在最短的时间内完成数据分析和响应，通过降低延时大幅提高了系统控制、故障穿越的稳定性，为换流阀的正常运行保驾护航。此项技术目前已经处于行业领先水平。
柔直换流阀长期处于高电压、大电流的工况环境，长时间的恶劣环境运行，大功率电力电子器件将会产生大量热量，阀本身自重达到数百吨，在电流应力下会有电动力，加之电压电流及电力电子器件工作的电磁场相互耦合叠加，工况环境复杂、多物理因素混合出现，给正常稳定运行造成了巨大挑战，一个环节出现问题严重者将会导致系统停止运行、造成大范围的用电故障隐患。 特变电工对于柔性直流换流阀多物理场研究，拥有电场、磁场、应力应变场、热场等多物理场仿真平台，创造性的解决柔性直流换流阀在实际工作情况下多物理场耦合分析的普遍难题，可精确建立换流阀仿真模型研究电、磁、热、力共同作用下的复杂模型，对柔性直流换流阀设计过程达到极度优化，为未来柔性直流发展奠定了坚实的技术基础。
特高压柔直换流阀作为电能变换传输的核心装备，其工作环境处于交直流复合高电压、大电流强耦合叠加运行压力下，柔直换流阀运行过程中不仅承受着正常工作电应力，而且需能够承受各种过电压过电流强作用，因此对换流阀电压、电流耐受应力设计要求极高。 特变电工通过建立数字化的计算机仿真分析模式，反复进行实物测试优化，自主设计提升了柔直换流阀承受额定电压、电流及各种过电压、过电流的能力，对于运行中的任何故障所造成的超出额定电压、电流范围，根据可能出现的故障工况核算换流阀的超出额定电压、电流数值区间，保证换流阀的电压、电流设计能够覆盖工程所有可能的故障工况，并具有足够的安全裕度。
IGBT压接是柔直模块的核心工艺，作为柔直产品模块加工的重点工序，以往的加工方式为人工操作，不但重量大、难度高、效率低，而且精准度也难以把控，在一定程度上也影响模块的正常使用，甚至报废。 特变电工自主设计了全自动IGBT压接设备，能够对压接零件精准定位，在压接过程中全程监控压紧力值的变化情况，确保压紧力精度控制在百分之十以内，有效确保了IGBT压接的精度和一致性，减少了人为因素造成的质量问题。同时为了确保IGBT压接的质量，压接操作室严格保证微正压和10万级清洁度要求，全室防静电设计，配置全数字化扭矩扳手，精准操作执行螺丝安装精准度和平稳度，提高了工作效率，降低了由于精准度不高可能造成的设备损坏和安全事故的发生。
在生产制造过程中，特变电工持续推动以客户需求为宗旨，以消灭浪费和持续改善为核心的精益生产管理，生产工艺实现了自动化处理工艺，提升工作效率的同时，降低安全隐患，强化精益生产要求，通过无间断工艺流程设置，调整减少半成品的二次入库动作。减少半成品入库造成的运输成本浪费、入库动作浪费以及入读导致的半成品库存成本浪费；在生产制造过程中设置多点位的质量门控制，全过程进行质量管控，确保质量一次做对；多措并举推动精益化管控；设立生产作业工站化，实现作业的标准化，并依托工站化分工，发挥员工创造力，推进一线作业岗位小改小革，提升效益的目标，最终实现质量、成本、效率的全面改善。