[摘要] 據了解，在向上線中，國家電網首次成功研制并在工程中應用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造了世界紀錄，直流輸電技術從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、運輸約束條件與500千伏換流變相當的特高壓換流變壓器。
導讀：據了解，在向上線中，國家電網首次成功研制并在工程中應用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造了世界紀錄，直流輸電技術從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、運輸約束條件與500千伏換流變相當的特高壓換流變壓器。
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，技術難度高，國家電網公司堅持自主創新，引導各方力量團結協作，經過全面扎實的科學研究，攻克了一系列世界性技術難題，工程建設獲得全面成功。國家能源局支持發展特高壓直流輸電技術，希望國家電網公司進一步總結經驗，更好地推進特高壓直流輸電技術發展。
不僅是向上線，包括已投運的晉東南—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，以及正在調試的哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流工程和正在建設的溪洛渡左岸—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，都是國家電網攻克一個個世界難題，實現科技創新成果的結晶。
特高壓直流實現整體國產化
據了解，在向上線中，國家電網首次成功研制并在工程中應用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造了世界紀錄，直流輸電技術從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、運輸約束條件與500千伏換流變相當的特高壓換流變壓器。
向上線驗收專家組表示，特高壓直流技術是成功的，可以推廣應用。該工程投運3年來，一直安全穩定運行，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、大負荷運行，極大緩解了今夏持續高溫對華東江浙滬等地電力供應造成的壓力。
科技創新并未就此止步，國家電網在向上線穩定運行的基礎上，加快推進特高壓技術發展。國家電網直流建設部副主任高理迎介紹：“至錦蘇特高壓直流工程，自主化又一次實現質的突破，首次由國內完成特高壓直流工程的成套設計，低端換流變完全由國內自主研制，首次使用國產化換流變套管，極Ⅱ低端兩站均首次應用自主研制的特高壓換流閥，其控制軟件同樣由國內自主開發，直流場設備也由國內負責成套供貨，這標志著我國±800千伏特高壓直流工程具備了系統成套和整體國產化建設能力。”
此外，即將在年底投運的哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程，和正在建設的溪洛渡左岸—浙江金華特高壓直流工程輸送容量更大，技術更先進，國產化水平更高，將進一步發揮特高壓直流輸電技術遠距離、大容量、高效率的優勢。
我國從直流大國變為直流強國
“國家電網在發揮特高壓經濟效益和社會效益的同時，還依托特高壓工程建設，集中優勢力量突破高端產品核心技術，助推我國輸變電設備制造業實現跨越式發展，其中最具代表性的是特高壓換流閥的研究應用，”國網智研院直流所所長、普瑞工程總經理湯廣福指出，“作為一個基于電力電子器件的集成系統，多學科交織，控制復雜，在一定程度上代表了國家裝備制造業的發展水平和綜合科技創新能力，因此研制具有完成自主知識產權的特高壓換流閥是建設智能電網的戰略需求。”
據了解，特高壓換流閥是特高壓直流工程的核心設備，是實現大功率電能形式轉換的電力裝備，曾長期被ABB、西門子等少數跨國公司壟斷。為攻克這一難題，國家電網依托重大直流工程，引導各方力量團結協作，經過全面扎實的科學研究，研制了具有完全自主知識產權的換流閥工業化樣機，建立世界上試驗參數最高的換流閥試驗檢測平臺。
其中，特高壓換流閥樣機額定電壓等級±800千伏、額定通流量4500-5000安培、故障電流超過50千安等核心技術參數全面超越國內外同類產品，設備造價與國外同類產品相比節約20%左右。換流閥運行試驗裝置最大試驗電壓80千伏、最大穩態直流試驗電流6千安及最大峰值故障電流55千安均為世界最高水平。換流閥型式試驗能力的建設成功，可使每項直流工程為國家節約試驗費用2000萬元。
湯廣福指出：“特高壓換流閥的研究應用，標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的國家，改變了國際直流市場格局，同時也實現了我國在直流領域的三個轉變，即設備生產實現從中國制造到中國創造的轉變，新興技術研究實現從學習追趕到超越引領的轉變，產業格局實現從直流大國到直流強國的轉變。”
國產特高壓設備實現大批量生產
我國特高壓直流技術在不斷攻克世界難題的同時，特高壓交流技術的進展也令世界矚目。
投運近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化運行的1000千伏輸電線路。此前。蘇聯、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和標準，更沒有成套電氣設備。而該工程克服了高電壓、強電流的電磁與絕緣技術世界級挑戰，在電壓控制、外絕緣技術、成套設備研制、電磁環境控制、示范工程建設、試驗研究能力提升等六大方面實現了全面突破。
國家電網交流建設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的全面升級，大幅提升了我國在國際電工領域的影響力和話語權，確立了我國在高壓輸電領域的國際領先地位。”
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，成為世界特高壓發展史上的又一個重要里程碑。據介紹，該工程是世界上首個商業化運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再提高一倍，代表了國際高壓交流輸電技術開發、裝備制造和工程應用的最高水平。
陳維江介紹：“面對該工程帶來的挑戰，國家電網組織國內電力、機械行業的100多家單位，立足國內、自主創新，全面攻克了同塔雙回路特高壓交流輸電系統的規劃設計、設備制造、施工安裝、試驗檢測、調試運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實現新突破，還推動我國電工裝備制造水平達到新高度。
例如，該工程在世界上率先研制成功有載調壓特高壓變壓器、額定容量240兆乏的單柱特高壓高抗等重大設備，國產特高壓設備的工藝質量水平和安全可靠性有了系統改善，實現了大批量穩定生產。此外，依托該工程的創新實踐，我國輸變電工程建設的組織管理、科研、設計、制造、施工和運行各環節實現了新的跨越式發展，為特高壓電網大規模建設奠定了堅實基礎。
堅持自主創新 再攀科技高峰
執著堅守和不斷前行才是永恒的旋律，不斷創新才能保有永恒光明。國家電網在實現±800千伏特高壓直流工程系統成套和整體國產化建設能力的同時，再次向更高目標前進。
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上，國家電網研制的世界首個具有完全自主知識產權的±1100千伏/5000安培特高壓直流換流閥閥塔樣機也吊裝成功，運行型式試驗同步完成，這是我國在特高壓高端產品研制領域取得的又一項標志性成果，將支撐更高等級特高壓直流工程建設需求，豐富和完善特高壓技術理論體系。”
據了解，該科技項目主要針對±1100千伏準東－四川特高壓直流工程，開展了“特高壓大容量換流閥暫穩態電磁騷擾特性研究”、“提升惡劣電磁環境下閥監控單元抗電磁騷擾能力的研究”等因電氣應力提升而帶來的系列科學問題，提出了均壓屏蔽系統優化設計、輕型化晶閘管壓裝結構、緊湊化觸發監測系統等全新設計理念。
國家電網董事長劉振亞在不久前召開的2013國際智能電網論壇上也介紹：“±1100千伏特高壓直流技術和設備輸電容量可達1375萬千瓦，經濟輸電距離5000公里，將為構建跨地區、跨國、跨洲輸電通道創造條件。如非洲和中東可以連起來，南美可以組成大電網。”
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，在世界上其他地區將有著廣泛的應用前景。目前中國的特高壓輸電技術在世界上處于領先水平，作為國際標準電壓，中國的特高壓交流電壓標準將向世界推廣。”