[摘要] 據(jù)了解，在向上線中，國家電網(wǎng)首次成功研制并在工程中應(yīng)用6英寸晶閘管；首次成功研制出800千伏、4500安培、180萬千瓦的晶閘管換流閥（組），在電壓、電流和容量上同時創(chuàng)造了世界紀(jì)錄，直流輸電技術(shù)從1000千米范圍、300萬千瓦等級提升為超過2000千米范圍、800萬千瓦等級；首次成功研制出世界上電壓等級最高、容量最大、運(yùn)輸約束條件與500千伏換流變相當(dāng)?shù)奶馗邏簱Q流變壓器。
導(dǎo)讀：據(jù)了解，在向上線中，國家電網(wǎng)首次成功研制并在工程中應(yīng)用6英寸晶閘管；首次成功研制出800千伏、4500安培、180萬千瓦的晶閘管換流閥（組），在電壓、電流和容量上同時創(chuàng)造了世界紀(jì)錄，直流輸電技術(shù)從1000千米范圍、300萬千瓦等級提升為超過2000千米范圍、800萬千瓦等級；首次成功研制出世界上電壓等級最高、容量最大、運(yùn)輸約束條件與500千伏換流變相當(dāng)?shù)奶馗邏簱Q流變壓器。
10月9日，向家壩—上海±800千伏特高壓直流輸電工程最終驗收會議在京召開。國家能源局電力司副司長秦志軍指出，向上特高壓直流工程容量大，技術(shù)難度高，國家電網(wǎng)公司堅持自主創(chuàng)新，引導(dǎo)各方力量團(tuán)結(jié)協(xié)作，經(jīng)過全面扎實的科學(xué)研究，攻克了一系列世界性技術(shù)難題，工程建設(shè)獲得全面成功。國家能源局支持發(fā)展特高壓直流輸電技術(shù)，希望國家電網(wǎng)公司進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗，更好地推進(jìn)特高壓直流輸電技術(shù)發(fā)展。
不僅是向上線，包括已投運(yùn)的晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流工程、錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流工程、淮南—浙北—上海1000千伏特高壓交流工程，以及正在調(diào)試的哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流工程和正在建設(shè)的溪洛渡左岸—浙江金華±800千伏特高壓直流工程、浙北—福州1000千伏特高壓交流工程，都是國家電網(wǎng)攻克一個個世界難題，實現(xiàn)科技創(chuàng)新成果的結(jié)晶。
特高壓直流實現(xiàn)整體國產(chǎn)化
據(jù)了解，在向上線中，國家電網(wǎng)首次成功研制并在工程中應(yīng)用6英寸晶閘管；首次成功研制出800千伏、4500安培、180萬千瓦的晶閘管換流閥（組），在電壓、電流和容量上同時創(chuàng)造了世界紀(jì)錄，直流輸電技術(shù)從1000千米范圍、300萬千瓦等級提升為超過2000千米范圍、800萬千瓦等級；首次成功研制出世界上電壓等級最高、容量最大、運(yùn)輸約束條件與500千伏換流變相當(dāng)?shù)奶馗邏簱Q流變壓器。
向上線驗收專家組表示，特高壓直流技術(shù)是成功的，可以推廣應(yīng)用。該工程投運(yùn)3年來，一直安全穩(wěn)定運(yùn)行，累計送電473億千瓦時，有力保障了向家壩電站和西南富余水電的高效送出，尤其在2013年迎峰度夏期間長時間、大負(fù)荷運(yùn)行，極大緩解了今夏持續(xù)高溫對華東江浙滬等地電力供應(yīng)造成的壓力。
科技創(chuàng)新并未就此止步，國家電網(wǎng)在向上線穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，加快推進(jìn)特高壓技術(shù)發(fā)展。國家電網(wǎng)直流建設(shè)部副主任高理迎介紹：“至錦蘇特高壓直流工程，自主化又一次實現(xiàn)質(zhì)的突破，首次由國內(nèi)完成特高壓直流工程的成套設(shè)計，低端換流變完全由國內(nèi)自主研制，首次使用國產(chǎn)化換流變套管，極Ⅱ低端兩站均首次應(yīng)用自主研制的特高壓換流閥，其控制軟件同樣由國內(nèi)自主開發(fā)，直流場設(shè)備也由國內(nèi)負(fù)責(zé)成套供貨，這標(biāo)志著我國±800千伏特高壓直流工程具備了系統(tǒng)成套和整體國產(chǎn)化建設(shè)能力。”
此外，即將在年底投運(yùn)的哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程，和正在建設(shè)的溪洛渡左岸—浙江金華特高壓直流工程輸送容量更大，技術(shù)更先進(jìn)，國產(chǎn)化水平更高，將進(jìn)一步發(fā)揮特高壓直流輸電技術(shù)遠(yuǎn)距離、大容量、高效率的優(yōu)勢。
我國從直流大國變?yōu)橹绷鲝?qiáng)國
“國家電網(wǎng)在發(fā)揮特高壓經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時，還依托特高壓工程建設(shè)，集中優(yōu)勢力量突破高端產(chǎn)品核心技術(shù)，助推我國輸變電設(shè)備制造業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，其中最具代表性的是特高壓換流閥的研究應(yīng)用，”國網(wǎng)智研院直流所所長、普瑞工程總經(jīng)理湯廣福指出，“作為一個基于電力電子器件的集成系統(tǒng)，多學(xué)科交織，控制復(fù)雜，在一定程度上代表了國家裝備制造業(yè)的發(fā)展水平和綜合科技創(chuàng)新能力，因此研制具有完成自主知識產(chǎn)權(quán)的特高壓換流閥是建設(shè)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略需求。”
據(jù)了解，特高壓換流閥是特高壓直流工程的核心設(shè)備，是實現(xiàn)大功率電能形式轉(zhuǎn)換的電力裝備，曾長期被ABB、西門子等少數(shù)跨國公司壟斷。為攻克這一難題，國家電網(wǎng)依托重大直流工程，引導(dǎo)各方力量團(tuán)結(jié)協(xié)作，經(jīng)過全面扎實的科學(xué)研究，研制了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的換流閥工業(yè)化樣機(jī)，建立世界上試驗參數(shù)最高的換流閥試驗檢測平臺。
其中，特高壓換流閥樣機(jī)額定電壓等級±800千伏、額定通流量4500-5000安培、故障電流超過50千安等核心技術(shù)參數(shù)全面超越國內(nèi)外同類產(chǎn)品，設(shè)備造價與國外同類產(chǎn)品相比節(jié)約20%左右。換流閥運(yùn)行試驗裝置最大試驗電壓80千伏、最大穩(wěn)態(tài)直流試驗電流6千安及最大峰值故障電流55千安均為世界最高水平。換流閥型式試驗?zāi)芰Φ慕ㄔO(shè)成功，可使每項直流工程為國家節(jié)約試驗費(fèi)用2000萬元。
湯廣福指出：“特高壓換流閥的研究應(yīng)用，標(biāo)志著我國成為繼瑞典、德國之后第三個掌握特高壓直流換流閥核心技術(shù)的國家，改變了國際直流市場格局，同時也實現(xiàn)了我國在直流領(lǐng)域的三個轉(zhuǎn)變，即設(shè)備生產(chǎn)實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變，新興技術(shù)研究實現(xiàn)從學(xué)習(xí)追趕到超越引領(lǐng)的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)格局實現(xiàn)從直流大國到直流強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。”
國產(chǎn)特高壓設(shè)備實現(xiàn)大批量生產(chǎn)
我國特高壓直流技術(shù)在不斷攻克世界難題的同時，特高壓交流技術(shù)的進(jìn)展也令世界矚目。
投運(yùn)近5年的晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流工程，是世界上第一條投入商業(yè)化運(yùn)行的1000千伏輸電線路。此前。蘇聯(lián)、美國、意大利、日本等國先后開展過試驗研究，但均未形成成熟的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，更沒有成套電氣設(shè)備。而該工程克服了高電壓、強(qiáng)電流的電磁與絕緣技術(shù)世界級挑戰(zhàn)，在電壓控制、外絕緣技術(shù)、成套設(shè)備研制、電磁環(huán)境控制、示范工程建設(shè)、試驗研究能力提升等六大方面實現(xiàn)了全面突破。
國家電網(wǎng)交流建設(shè)部副主任陳維江指出：“該工程帶動了我國電力科技水平的顯著提升和輸變電裝備制造業(yè)的全面升級，大幅提升了我國在國際電工領(lǐng)域的影響力和話語權(quán)，確立了我國在高壓輸電領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。”
9月25日，皖電東送特高壓——淮南—浙北—上海1000千伏特高壓交流工程投運(yùn)，成為世界特高壓發(fā)展史上的又一個重要里程碑。據(jù)介紹，該工程是世界上首個商業(yè)化運(yùn)行的同塔雙回路特高壓交流輸電工程，即可將單位走廊的輸電能力比單回路技術(shù)再提高一倍，代表了國際高壓交流輸電技術(shù)開發(fā)、裝備制造和工程應(yīng)用的最高水平。
陳維江介紹：“面對該工程帶來的挑戰(zhàn)，國家電網(wǎng)組織國內(nèi)電力、機(jī)械行業(yè)的100多家單位，立足國內(nèi)、自主創(chuàng)新，全面攻克了同塔雙回路特高壓交流輸電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備制造、施工安裝、試驗檢測、調(diào)試運(yùn)行等一系列世界級難題。”可以說，皖電東送特高壓不僅推動了國際高壓交流輸電技術(shù)實現(xiàn)新突破，還推動我國電工裝備制造水平達(dá)到新高度。
例如，該工程在世界上率先研制成功有載調(diào)壓特高壓變壓器、額定容量240兆乏的單柱特高壓高抗等重大設(shè)備，國產(chǎn)特高壓設(shè)備的工藝質(zhì)量水平和安全可靠性有了系統(tǒng)改善，實現(xiàn)了大批量穩(wěn)定生產(chǎn)。此外，依托該工程的創(chuàng)新實踐，我國輸變電工程建設(shè)的組織管理、科研、設(shè)計、制造、施工和運(yùn)行各環(huán)節(jié)實現(xiàn)了新的跨越式發(fā)展，為特高壓電網(wǎng)大規(guī)模建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。
堅持自主創(chuàng)新 再攀科技高峰
執(zhí)著堅守和不斷前行才是永恒的旋律，不斷創(chuàng)新才能保有永恒光明。國家電網(wǎng)在實現(xiàn)±800千伏特高壓直流工程系統(tǒng)成套和整體國產(chǎn)化建設(shè)能力的同時，再次向更高目標(biāo)前進(jìn)。
高理迎介紹：“在充分繼承±800千伏/5000安培特高壓換流閥研究成果的基礎(chǔ)上，國家電網(wǎng)研制的世界首個具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的±1100千伏/5000安培特高壓直流換流閥閥塔樣機(jī)也吊裝成功，運(yùn)行型式試驗同步完成，這是我國在特高壓高端產(chǎn)品研制領(lǐng)域取得的又一項標(biāo)志性成果，將支撐更高等級特高壓直流工程建設(shè)需求，豐富和完善特高壓技術(shù)理論體系。”
據(jù)了解，該科技項目主要針對±1100千伏準(zhǔn)東－四川特高壓直流工程，開展了“特高壓大容量換流閥暫穩(wěn)態(tài)電磁騷擾特性研究”、“提升惡劣電磁環(huán)境下閥監(jiān)控單元抗電磁騷擾能力的研究”等因電氣應(yīng)力提升而帶來的系列科學(xué)問題，提出了均壓屏蔽系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、輕型化晶閘管壓裝結(jié)構(gòu)、緊湊化觸發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)等全新設(shè)計理念。
國家電網(wǎng)董事長劉振亞在不久前召開的2013國際智能電網(wǎng)論壇上也介紹：“±1100千伏特高壓直流技術(shù)和設(shè)備輸電容量可達(dá)1375萬千瓦，經(jīng)濟(jì)輸電距離5000公里，將為構(gòu)建跨地區(qū)、跨國、跨洲輸電通道創(chuàng)造條件。如非洲和中東可以連起來，南美可以組成大電網(wǎng)。”
IEC主席克勞斯·烏赫勒所指出：“世界上許多國家都存在能源資源分布不均的情況，同時特高壓能夠減少長距離輸電的損耗，在世界上其他地區(qū)將有著廣泛的應(yīng)用前景。目前中國的特高壓輸電技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先水平，作為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓，中國的特高壓交流電壓標(biāo)準(zhǔn)將向世界推廣。”
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