2017年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎“特高壓±800kV直流輸電工程”項目攻克了特高壓直流外絕緣、過(guò)電壓、電磁環(huán)境、系統控制等一系列世界性難題，創(chuàng )造了7項世界第一，獲得114項發(fā)明專(zhuān)利，構建起完整的特高壓直流輸電技術(shù)體系，確立了我國在世界特高壓直流領(lǐng)域的引領(lǐng)地位

我國能源資源和生產(chǎn)力分布不均衡，實(shí)施“西電東送”戰略，加快開(kāi)發(fā)并應用輸電容量大、損耗小、適合遠距離大容量輸電的直流特高壓輸電技術(shù)，提高我國輸變電技術(shù)的自主創(chuàng )新能力十分必要。近日，2017年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎授予“特高壓±800kV直流輸電工程”，以表彰該項目在支撐國家重大戰略上作出的突出貢獻。

掌握技術(shù)主導權

我國曾經(jīng)采用的±500千伏直流輸電技術(shù)要從國外引進(jìn)，遇到了各種技術(shù)壁壘。從引進(jìn)到消化吸收，再到創(chuàng )新引領(lǐng)，我國在特高壓領(lǐng)域終于實(shí)現主導權

特高壓±800kV直流輸電技術(shù)是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電技術(shù)，是解決我國能源與電力負荷逆向分布問(wèn)題、實(shí)施國家“西電東送”戰略的核心技術(shù)。

如果說(shuō)500kV直流輸電是“電力高速公路”，那么特高壓就是“電力高鐵”。項目研發(fā)之初，國內最高電壓等級為±500kV，要從±500kV提高到±800kV，沒(méi)有現成的設備、工程經(jīng)驗和技術(shù)標準可循，甚至國內都沒(méi)有相應的試驗條件，只能靠自主研發(fā)，迎接技術(shù)挑戰。

以外絕緣技術(shù)為例，由南方電網(wǎng)公司負責建設的云廣特高壓跨越滇、桂、粵三省，線(xiàn)路長(cháng)度1400多公里，超長(cháng)距離面臨高海拔、重覆冰等復雜環(huán)境，常規的絕緣材料無(wú)法滿(mǎn)足特高壓直流的安全運行要求。

本文由黃山良業(yè)閥門(mén)有限公司轉載發(fā)布；黃山良業(yè)閥門(mén)主要生產(chǎn)各類(lèi)智能型,標準型,防爆型,整體型,調節型,快關(guān)型,雙速型,調速型,220V型,直流型,非標型閥門(mén)電動(dòng)裝置,閥門(mén)電動(dòng)執行器,智能型閥門(mén)電動(dòng)執行機構,閥門(mén)電裝,閥門(mén)電動(dòng)頭,水輪機手電動(dòng)調速器,閥門(mén)扭矩測試設備等；公司旗下品牌有良業(yè)和立美克，歡迎垂詢(xún)合作。

“特高壓±800千伏直流輸電工程”第三完成人、國家電網(wǎng)公司董事長(cháng)舒印彪告訴經(jīng)濟日報記者，我國80%以上的能源分布在西部和北部地區，70%以上的電力消費集中在東部和中部，“西電東送”戰略將輸電距離由1000公里延伸至2000公里以上，需要建設大容量、高效率、遠距離的輸電系統。數據顯示，當輸電距離大于800公里時(shí)，采用直流輸電更加經(jīng)濟。但是原有的±500kV直流輸電技術(shù)占地大、損耗高。

“特高壓±800千伏直流輸電工程”第一完成人、南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委主任李立浧介紹，我國曾經(jīng)采用的±500千伏直流輸電工程技術(shù)需要從國外引進(jìn)，在實(shí)踐過(guò)程中遇到了各種技術(shù)壁壘，因此決定要研究突破±800千伏直流輸電技術(shù)，實(shí)現我國在這個(gè)領(lǐng)域的真正主導權。

“每一次電壓等級的升高，都是特高壓領(lǐng)域技術(shù)零的突破。從引進(jìn)到消化吸收，再到創(chuàng )新引領(lǐng)，中國在特高壓領(lǐng)域已完全擺脫西方的技術(shù)封鎖，掌握了話(huà)語(yǔ)權。”李立浧說(shuō)。

攻克諸多科研難題

項目攻克了設備研制、系統控制等一系列難題，研發(fā)了13大類(lèi)73種主要電氣設備，并構建了國際領(lǐng)先的特高壓直流試驗技術(shù)體系和試驗研究平臺

相對交流而言，直流具有容量大、占地少、損耗低等顯著(zhù)特點(diǎn)，研發(fā)直流工程，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。李立浧介紹，項目通過(guò)160多家單位聯(lián)合攻關(guān)，攻克了設備研制、系統控制等一系列難題，研發(fā)了13大類(lèi)73種主要電氣設備，實(shí)現了從中國創(chuàng )造到中國引領(lǐng)，為全球能源互聯(lián)提供了中國方案。

項目首創(chuàng )6英寸晶閘管徑向變摻雜制造工藝，攻克短路阻抗和運輸尺寸約束下的設備復合電場(chǎng)計算、漏磁、溫升和噪聲控制等技術(shù)難題，首次成功研制世界上通流能力最大的換流閥，電壓最高、容量最大的換流變壓器，平波電抗器等特高壓直流成套設備。

特高壓復雜運行環(huán)境準確模擬難度大，對特高壓和高海拔兩個(gè)苛刻條件約束的試驗裝置和方法提出更高要求，國內外原有試驗場(chǎng)均不能滿(mǎn)足要求。項目構建了完備的特高壓直流試驗技術(shù)體系，建立了國際領(lǐng)先的試驗研究平臺，建成了世界上試驗電壓最高的國家工程實(shí)驗室、世界上海拔最高的西藏高海拔試驗基地和世界上最先進(jìn)的電力系統仿真中心。

超大容量特高壓直流輸電工程規模龐大，需要研究掌握設計、設備、施工、調試、運行、維護全套技術(shù)，實(shí)現安全性、可靠性、經(jīng)濟性的有機統一。項目依托研究成果，全面攻克了系統集成難題，建成世界上電壓最高、容量最大的直流輸電工程并穩定運行多回。

“通過(guò)示范工程，項目創(chuàng )造了7項世界第一，獲得114項發(fā)明專(zhuān)利，確立了我國在世界特高壓直流領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。”舒印彪說(shuō)。

瞄準國家重大需求

我國已建成12條特高壓直流輸電工程，年輸送電量中清潔能源占比超過(guò)80%，為推動(dòng)我國西部資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢，推進(jìn)能源革命奠定了堅實(shí)基礎

“我們在研究這項技術(shù)的必要性時(shí)，首先瞄準國家的重大需求。”舒印彪表示，經(jīng)過(guò)共同努力，項目取得了一系列成果，對“一帶一路”建設、構建清潔高效的能源體系等國家重大戰略起到了重要支撐。

我國能源資源與負荷需求呈逆向分布格局，西部大型清潔能源基地與東部負荷中心相距1000至3000公里。特高壓直流輸電技術(shù)的突破，能夠大幅提高電網(wǎng)遠距離、大規模輸電能力，使西部清潔能源的集約高效開(kāi)發(fā)和大范圍配置消納成為可能，對保障能源安全、促進(jìn)綠色發(fā)展、推動(dòng)東西部地區協(xié)調發(fā)展，具有重要意義。

我國已建成12條特高壓直流輸電工程，輸送總容量9360萬(wàn)千瓦，年輸送電量中清潔能源占比超過(guò)80%，相當于每年減少東中部地區煤炭消耗1.7億噸，減少二氧化碳排放4.5億噸。工程為推動(dòng)我國西部資源優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟優(yōu)勢，推進(jìn)能源革命奠定了堅實(shí)基礎。

特高壓直流成套設備還顯著(zhù)提升了我國電工裝備制造的自主創(chuàng )新能力和國際競爭力。依托成熟的特高壓直流輸電技術(shù)，國家電網(wǎng)公司成功中標巴西美麗山水電站特高壓直流送出一期、二期兩個(gè)項目，實(shí)現了我國特高壓輸電技術(shù)、標準、裝備、工程總承包和運行管理全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈走出去，實(shí)現了350億美元的經(jīng)濟效益。

舒印彪表示，基于特高壓直流工程，我國主導編制并發(fā)布了相關(guān)國際標準6項，建立了世界上首個(gè)特高壓直流全套技術(shù)標準體系。目前，特高壓±800kV直流技術(shù)已經(jīng)成為國際能源電力發(fā)展的重要方向。