坚强电网

环保气体绝缘金属封闭开关设备是坚强电网中不可或缺的产品，其大量应用于电网配电系统中，直接关系到电网的可靠运行。气体绝缘开关设备在绝缘介质的使用上，经历了空气绝缘、SF6 气体绝缘及环保气体绝缘的发展历程；在灭弧技术的使用上，经历了空气灭弧、SF6 灭弧及真空灭弧的过程；在结构形式上经历了敞开式、半封闭及全封闭等阶段。传统气体绝缘开关设备以空气作为绝缘介质，占地面积较大，并且容易受外部环境的影响，潮湿、污秽等自然条件容易引起设备的故障。随着上世纪 70 年代第一台 SF6气体绝缘开关设备诞生，由于 SF6气体具有较高的介电强度，绝缘性能良好，且化学特性稳定，在大大减小开关设备尺寸的同时，保证了气体绝缘开关设备的可靠运行，因此采用 SF6 气体作为绝缘介质或主绝缘介质的开关设备在国内外得到广泛的应用。但是 SF6 气体分解难且为公认的温室气体，其每个分子对温室效应的影响是 CO2 的 23500 倍，衰减周期为 3200 年，对人类的生存环境造成极大的潜在威胁；而且 SF6 气体作为灭弧介质易产生有害物质，一旦泄露将危及到相关人员的身体健康。为减少温室效应，防止环境污染，国家发改委编制《中国电网企业温室气体排放核算方法与报告指南》、《气体绝缘金属封闭组合电器 SF6 减排计量与监测方法学》，要求各电力公司加强对 CO2 及 SF6 的排放控制。 近年来，环境问题已成为一个非常重要的社会问题，关于温室效应和气候变化是当今全球关注的焦点。《联合国气候变化公约》和《京都议定书》对温室气体排放均有明确的限制要求和减排目标，我国作为签约国，在减少温室气体排放方面也承担着义不容辞的责任与义务。2020 年 9 月 22 日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争于 2030 年前实现二氧化碳排放达峰，努力争取 2060 年前实现碳中和”，在 2021 年召开的全国两会上，“碳达峰、碳中和”被首次写入政府工作报告，正式将该减排目标列入到国家发展目标。由此可见，国内外 SF6 气体的使用会受到越来越多的限制，逐步减少并最终停止使用SF6 气体是国际社会的共识。

新型电力系统的建设，需要依托数字技术、先进信息通信技术获取大量的实时数据并提供物质基础与技术支撑。作为基础通信的F5G光通信，已成为各行各业数智化转型的基础底座。fgOTN技术的发展，实现了100G及以上OTN技术的扩展，为新型电力系统提供高可靠、低时延、大带宽的网络，构建更绿色更高效更智能更安全的电力通信网，助力数智化坚强电网建设。

调度交换、行政交换、会议电视是电力通信“三业务”。本报告结合数智电网的发展分析了传统“三业务”的痛点，在此基础上，结合用户需求的场景，分别介绍了国网江苏公司“三业务”的新技术架构、新技术应用及取得的成效。最后结合通信行业、电力行业发展趋势对“三业务”未来进行了展望。

随着社会经济的飞速发展，为满足不断提升的电能需求和不断扩张的城市建设，输电线路的规模逐渐扩大，传 统的输电线路人工巡检方式已经满足不了建立坚强电网、智能电网的工作要求。近年来，无人机巡检得到了广泛的应 用，杆塔销钉级缺陷发现率有显著提高，相比人工巡视的效率大大提高，但受限于无人机的电池容量对飞行距离的制 约、飞行巡检周期偏长、智能巡检系统不完善等方面因素，现阶段无人机巡检效率提升有限，为满足日益提高的线路巡 检安全、质量、效率等方面的需求，本文提出一种新型的移动与固定机场相协同的输电线路无人机智能巡检模式。

GIS（六氟化硫封闭式组合电器）应用范围广、维护工作量小、环境适应能力强。但是随着近年来地质灾害的增多，地震频发和装机容量不断增加，极寒、强震、高海拔地区市场的不扩大，对GIS提出了更高的使用要求。为了满足市场需求，保障国家建设坚强电网的安全运行，研发了满足以上条件的GIS产品。 本项目提出了气室热平衡的计算方法，开发了GIS产品外包伴热带的结构设计，实现了GIS设备运行中SF6气体在液化温度之上并留有一定裕度的目的，满足了用户极低环温-42.4℃下的使用要求。提出了套管耐震计算和解析方法，开发了套管的耐震结构设计，实现了套管耐震水平加速度达到0.546g的高参数，突破了国标0.5g的最高要求。提出了套管内外绝缘的分析计算方法，开发了高海拔用套管的结构设计，提高了套管的高海拔适应能力，实现了550kV GIS在海拔4500米下的工程应用。提出了绝缘件的国产化改进方法，研发了新的绝缘件。 项目设计的加热保温装置能使产品安全运行在-42.4℃极低温环境下；设计开发的套管耐震水平加速度达到了0.546g，突破了国标0.5g的最高要求；高海拔用套管达到可耐受雷电冲击2574kV、工频1137kV的绝缘水平，超过了UHV的耐受值，也是国际上550kV产品迄今为止最高的外绝缘水平；绝缘件通过雷电冲击值高于国标要求。 项目获得授权发明专利7项、实用新型专利3项，发表中文核心论文2篇。以上成果已成功应用于550kV GIS锡盟换流低温项目，潍坊、雅安高震区，藏中联网高海拔等严酷工作环境中。绝缘件的研制也为低成本工作带来了很大成效。本项目的研发成功填补了行业空白，拓展了GIS产品在各种严酷工作环境下的应用领域，对于引导我国电工装备制造产业升级，提高国际竞争力具有重要意义。

2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的“双碳”目标，而实现“双碳”目标，能源是主战场，电力是主力军，新型电力系统则是其中的关链载体。2024年1月12日，国家电网有限公司第四届职工代表大会第四次会议置2024年工作会议在京召开，会上提出“以数智化坚强电网推动构建新型电力系统，全面建设具有中国特色国际领先的能源百联网企业”。

1月12日，国家电网有限公司第四届职工代表大会第四次会议暨2024年工作会议在京召开，提出：“当前和今后一个时期要加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，建设新型能源体系，打造数智化坚强电网，坚持系统观念，实现多目标平衡。”

拟增设电力先进计算分委会，分委会将致力于探讨先进计算技术在电力及能源行业的应用和演进，推进数智化坚强电网建设。分委会秘书处设在国网智能电网研究院有限公司，现面向电力行业征集分委会成员，欢迎申报！

智能电网建设已成为世界各国投入科技研发的重点，中国要建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的“坚强智能电网”，面临如何有效解决电力大规模远距离传输，规模可再生能源的接入，关键技术的研发与突破，信息传输与安全的保障，国家相关政策扶持引导等制约发展的瓶颈，需要在技术、设备和管理上取得突破。政府要宏观把握，加强政策扶持，保证智能电网健康、有序推进。要抓紧标准规范制订，通过标准化确保中国在智能电网建设中的国际领先地位。要加快坚强电网建设，解决能源分布不合理、加快分布式能源接入等问题。要推动技术创新突破，不断完善和发展智能电网建设所需要的关键技术。要调动能源企业、装备企业、科研机构等各方力量参与，广泛合作。要高度重视在战略性新兴产业上的国际交流，加强与世界各国政府、企业、研究机构合作，充分利用全球的资源和市场大力提升智能电网等新兴产业在研发、制造、营销上的国际化水平。要深入进行试点探索，加快智能电网技术研发示范推广，推动中国电力工业走向世界的前沿。

随着电网迅猛发展，变电设备规模急速增长，变电站电气设备的倒闸操作也更为复杂，有限的人员增长和安全承载力问题日益突出，需要-种新的操作模式满足智能坚强电网发展需求，而变电站“一键顺控”操作能够通过自动控制技术、物联网技术、智能分析技术，将复杂、重复、易错的传统人工操作模式转变为一种智能、安全、高效的全新操作模式，而刀闸“双确认”判断是制约一键顺控推广应用的关键技术难点。 安规7.3.3条规定设备操作后位置判断需至少有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化，而一键顺控操作仅能够通过遥信值一种方式判断刀闸位置，因此需要研究另外一种非同样原理或非同源的刀闸位置判断方式。 本项目基于磁感应传感器研制的“刀闸双确认装置”，加装于刀闸机构箱或运动拐臂，可精确检测实际位置信号并_上传，不需改变设备内部结构和接线，安装简单、测量精确、信号稳定，克服了刀闸“双确认”判断这个关键技术难点，有力推进了- -键顺控新技术的推广应用，深化泛在电力物联网、人工智能等新技术应用，可有效提高变电运维工作效率，强化变电运维安全管控能力。