中国特高压大规模建设条件日渐成熟
来源：人民网 | 0评论 | 5108查看 | 2013-10-23 08:43:00
10月9日，向家坝—上海±800千伏特高压直流输电工程最终验收会议在京召开。国家能源局电力司副司长秦志军指出，向上特高压直流工程容量大，技术难度高，国家电网公司坚持自主创新，引导各方力量团结协作，经过全面扎实的科学研究，攻克了一系列世界性技术难题，工程建设获得全面成功。国家能源局支持发展特高压直流输电技术，希望国家电网公司进一步总结经验，更好地推进特高压直流输电技术发展。
不仅是向上线，包括已投运的晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流工程、锦屏—苏南±800千伏特高压直流工程、淮南—浙北—上海1000千伏特高压交流工程，以及正在调试的哈密南—郑州±800千伏特高压直流工程和正在建设的溪洛渡左岸—浙江金华±800千伏特高压直流工程、浙北—福州1000千伏特高压交流工程，都是国家电网攻克一个个世界难题，实现科技创新成果的结晶。
特高压直流实现整体国产化
据了解，在向上线中，国家电网首次成功研制并在工程中应用6英寸晶闸管；首次成功研制出800千伏、4500安培、180万千瓦的晶闸管换流阀（组），在电压、电流和容量上同时创造了世界纪录，直流输电技术从1000千米范围、300万千瓦等级提升为超过2000千米范围、800万千瓦等级；首次成功研制出世界上电压等级最高、容量最大、运输约束条件与500千伏换流变相当的特高压换流变压器。
向上线验收专家组表示，特高压直流技术是成功的，可以推广应用。该工程投运3年来，一直安全稳定运行，累计送电473亿千瓦时，有力保障了向家坝电站和西南富余水电的高效送出，尤其在2013年迎峰度夏期间长时间、大负荷运行，极大缓解了今夏持续高温对华东江浙沪等地电力供应造成的压力。
科技创新并未就此止步，国家电网在向上线稳定运行的基础上，加快推进特高压技术发展。国家电网直流建设部副主任高理迎介绍：“至锦苏特高压直流工程，自主化又一次实现质的突破，首次由国内完成特高压直流工程的成套设计，低端换流变完全由国内自主研制，首次使用国产化换流变套管，极Ⅱ低端两站均首次应用自主研制的特高压换流阀，其控制软件同样由国内自主开发，直流场设备也由国内负责成套供货，这标志着我国±800千伏特高压直流工程具备了系统成套和整体国产化建设能力。”
此外，即将在年底投运的哈密南—郑州±800千伏特高压直流输电工程，和正在建设的溪洛渡左岸—浙江金华特高压直流工程输送容量更大，技术更先进，国产化水平更高，将进一步发挥特高压直流输电技术远距离、大容量、高效率的优势。
我国从直流大国变为直流强国
“国家电网在发挥特高压经济效益和社会效益的同时，还依托特高压工程建设，集中优势力量突破高端产品核心技术，助推我国输变电设备制造业实现跨越式发展，其中最具代表性的是特高压换流阀的研究应用，”国网智研院直流所所长、普瑞工程总经理汤广福指出，“作为一个基于电力电子器件的集成系统，多学科交织，控制复杂，在一定程度上代表了国家装备制造业的发展水平和综合科技创新能力，因此研制具有完成自主知识产权的特高压换流阀是建设智能电网的战略需求。”
据了解，特高压换流阀是特高压直流工程的核心设备，是实现大功率电能形式转换的电力装备，曾长期被ABB、西门子等少数跨国公司垄断。为攻克这一难题，国家电网依托重大直流工程，引导各方力量团结协作，经过全面扎实的科学研究，研制了具有完全自主知识产权的换流阀工业化样机，建立世界上试验参数最高的换流阀试验检测平台。
其中，特高压换流阀样机额定电压等级±800千伏、额定通流量4500-5000安培、故障电流超过50千安等核心技术参数全面超越国内外同类产品，设备造价与国外同类产品相比节约20%左右。换流阀运行试验装置最大试验电压80千伏、最大稳态直流试验电流6千安及最大峰值故障电流55千安均为世界最高水平。换流阀型式试验能力的建设成功，可使每项直流工程为国家节约试验费用2000万元。
汤广福指出：“特高压换流阀的研究应用，标志着我国成为继瑞典、德国之后第三个掌握特高压直流换流阀核心技术的国家，改变了国际直流市场格局，同时也实现了我国在直流领域的三个转变，即设备生产实现从中国制造到中国创造的转变，新兴技术研究实现从学习追赶到超越引领的转变，产业格局实现从直流大国到直流强国的转变。”
国产特高压设备实现大批量生产
我国特高压直流技术在不断攻克世界难题的同时，特高压交流技术的进展也令世界瞩目。
投运近5年的晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流工程，是世界上第一条投入商业化运行的1000千伏输电线路。此前。苏联、美国、意大利、日本等国先后开展过试验研究，但均未形成成熟的技术和标准，更没有成套电气设备。而该工程克服了高电压、强电流的电磁与绝缘技术世界级挑战，在电压控制、外绝缘技术、成套设备研制、电磁环境控制、示范工程建设、试验研究能力提升等六大方面实现了全面突破。
国家电网交流建设部副主任陈维江指出：“该工程带动了我国电力科技水平的显著提升和输变电装备制造业的全面升级，大幅提升了我国在国际电工领域的影响力和话语权，确立了我国在高压输电领域的国际领先地位。”
9月25日，皖电东送特高压——淮南—浙北—上海1000千伏特高压交流工程投运，成为世界特高压发展史上的又一个重要里程碑。据介绍，该工程是世界上首个商业化运行的同塔双回路特高压交流输电工程，即可将单位走廊的输电能力比单回路技术再提高一倍，代表了国际高压交流输电技术开发、装备制造和工程应用的最高水平。
陈维江介绍：“面对该工程带来的挑战，国家电网组织国内电力、机械行业的100多家单位，立足国内、自主创新，全面攻克了同塔双回路特高压交流输电系统的规划设计、设备制造、施工安装、试验检测、调试运行等一系列世界级难题。”可以说，皖电东送特高压不仅推动了国际高压交流输电技术实现新突破，还推动我国电工装备制造水平达到新高度。
例如，该工程在世界上率先研制成功有载调压特高压变压器、额定容量240兆乏的单柱特高压高抗等重大设备，国产特高压设备的工艺质量水平和安全可靠性有了系统改善，实现了大批量稳定生产。此外，依托该工程的创新实践，我国输变电工程建设的组织管理、科研、设计、制造、施工和运行各环节实现了新的跨越式发展，为特高压电网大规模建设奠定了坚实基础。
坚持自主创新 再攀科技高峰
执着坚守和不断前行才是永恒的旋律，不断创新才能保有永恒光明。国家电网在实现±800千伏特高压直流工程系统成套和整体国产化建设能力的同时，再次向更高目标前进。
高理迎介绍：“在充分继承±800千伏/5000安培特高压换流阀研究成果的基础上，国家电网研制的世界首个具有完全自主知识产权的±1100千伏/5000安培特高压直流换流阀阀塔样机也吊装成功，运行型式试验同步完成，这是我国在特高压高端产品研制领域取得的又一项标志性成果，将支撑更高等级特高压直流工程建设需求，丰富和完善特高压技术理论体系。”
据了解，该科技项目主要针对±1100千伏准东－四川特高压直流工程，开展了“特高压大容量换流阀暂稳态电磁骚扰特性研究”、“提升恶劣电磁环境下阀监控单元抗电磁骚扰能力的研究”等因电气应力提升而带来的系列科学问题，提出了均压屏蔽系统优化设计、轻型化晶闸管压装结构、紧凑化触发监测系统等全新设计理念。
国家电网董事长刘振亚在不久前召开的2013国际智能电网论坛上也介绍：“±1100千伏特高压直流技术和设备输电容量可达1375万千瓦，经济输电距离5000公里，将为构建跨地区、跨国、跨洲输电通道创造条件。如非洲和中东可以连起来，南美可以组成大电网。”
IEC主席克劳斯·乌赫勒所指出：“世界上许多国家都存在能源资源分布不均的情况，同时特高压能够减少长距离输电的损耗，在世界上其他地区将有着广泛的应用前景。目前中国的特高压输电技术在世界上处于领先水平，作为国际标准电压，中国的特高压交流电压标准将向世界推广。”
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