柔性交流输电

国网公司在致力于建设坚强国家电网的同时，高度重视智能电网技术研究和工程实践，取得了一批拥有自主知识产权的重要成果，在技术理论、装备制造和工程实施方面为发展智能电网打下了坚实的基础。主要表现在：特高压输电技术、广域测量系统、柔性交流输电、调度自动化等领域达到国际领先水平，积累了丰富的工程实践经验；分布式发电、光伏发电、新能源接入、电动汽车应用等取得重要进展，部分研究成果已转化并广泛应用于电网建设；智能电网调度技术支持系统、用电信息采集系统已经完成前期技术准备。

开展职工技术创新活动（以下简称“职创”或“职工创新”），加强职工队伍建设，组织动员职工积极参与技术创新实践，是提高职工创新能力，促进创新型国家和创新型企业建设的重要途径。全景分析职创工作成效。采用“支撑体系+过程管理+职创成果”全景分析方法，支撑体系针对职创制度体系、人才队伍、经费管理和支撑平台开展分析，过程管理对职创项目立项、过程管控、结题验收进行分析，职创成果对成果质量、应用、评价、转化和激励进行分析，对于深入透彻掌握公司职创成效研究作用明显，全景分析思路对开题研究具有良好推动作用。研究提出了职工创新关键点模型，理顺了职创和管理关系，有利于推动下一步工作落地；总结梳理了公司推进职创的体系，研究提出了公司职创五大成效和五大不足；通过研究国内外先进企业职创经验，研究总结了相关经验；根据以上研究，形成职工创新项目多、创新成果产出多、创新成果质量高、创新经费效益高的“两多两高”良好局面，有利于推动下一步工作落地。 。公司通过特高压直流工程、多端大容量高电压柔性直流输电工程、储能、超导、柔性交流输电、电动汽车、智能配用电等重大项目的技术攻关和示范，带动了一大批国内研究机构、设备厂家的技术进步，为中国制造走出国门、引领世界技术潮流做出了重大贡献。

电网潮流精准灵活控制是电力领域一项世界级难题，现代电网规模和复杂度日益增加，潮流失控风险高，应用统一潮流控制器（UPFC）实现潮流灵活精准控制是电网发展的迫切需求。统一潮流控制器工程设计导则等 10 项标准首次完整构建了 UPFC 技术标准体系，覆盖规划、设计、生产、检验、建设、调试、检修等各环节，为 UPFC 技术应用提供标准保障，为国内外首创。 本系列标准基于 UPFC 重大科技计划、科技示范工程等项目的研究，通过自主创新，攻克新一代 UPFC 关键技术，研制了国际上首套模块化多电平 UPFC 装备，并实现工程应用，获得国网公司科技进步一等奖，授权发明专利 32 项（含美国专利 2 项），出版中英文著作 4 部，发表SCI/EI 论文 52 篇。在凝练提升创新成果基础上，研制了 UPFC 技术系列标准，实现了 UPFC 规划设计、设备研制、调试运维等各环节中技术要求和参数的有机衔接和协调统一。本系列标准在 UPFC 规划设计系统化、成套设备规范化、建设调试标准化等方面实现了技术突破。首次提出了综合需求匹配、迭代寻优的 UPFC 可行性研究方法及设计要求，实现了系统参数优化配合，解决了成套设备集成难题。提出了入网性能优化的 UPFC 核心设备技术要求，实现设备设计、生产、检验规范化，降低设备研发和检测周期。首次建立 UPFC 功能和性能指标体系及验证要求，实现从单体到系统、离线到在线、稳态到动态的试验流程和方法，提高了 UPFC 运行可靠性和安全性。 本系列标准拥有完全自主知识产权，填补了灵活交流输电（FACTS）技术领域多项国内外空白。依托本系列标准成果，立项 UPFC 电力行标 12 项，在 IEC、IEEE 牵头成立 UPFC 标准工作组，立项国际标准 4 项，相关成果写入了 CIGRE 的柔性交流输电绿皮书，实现我国 UPFC 技术的国际引领。

统一潮流控制器（UPFC）作为柔性交流输电系统（FACTS）装置的一种，可以有效地调节线路潮流，控制节点电压，提高电力系统安全稳定运行。而合理选择统一潮流控制器的站址位置，是充分发挥其强大功能的前提，对电力系统影响重大。 2015年以前，中国在UPFC领域的研究仅限于理论仿真及实验室，并无工程应用，而全球共投运三套UPFC装置，分别位于美国、韩国、美国。2015年12月，南京西环网统一潮流控制器（UPFC）工程顺利投运，在南京220千伏晓庄~铁北双回线路加装UPFC，可实现对线路潮流的灵活、精确控制，解决输电瓶颈。该工程是我国首个自主知识产权的UPFC工程，也是国际上首个使用模块化多电平换流（MMC）技术的UPFC工程。2017年12月，苏州南部电网统一潮流控制器（UPFC）工程顺利投运，在500千伏木渎~梅里双线加装UPFC，可实现潮流、电压无功的灵活、精准控制。该工程是世界上第一个基于模块化多电平技术的500千伏UPFC工程，是目前世界上电压等级最高、容量最大、控制最复杂的UPFC工程，也是世界上首个500千伏电压等级的双回线路UPFC工程，创造了多项世界第一，对促进我国电力科技水平的提升具有重要意义。国内两个UPFC工程的投运标志着全球能源互联网最先进的柔性交流输电技术在江苏率先落地，我国在柔性交流输电技术上走在了世界最前列。国内两个UPFC工程均由本专利的专利权人单位全程设计，本专利亦是根据工程实际设计过程，总结、创新的产物，弥补了以往UPFC选所方法理论性较强，无法实际运用的弊端，兼顾理论性和实用性，较其它方法可以更有效地排除干扰项，方法简明、易理解、计算快捷，更快地得到最优及较优解。

5月6日，杭州220千伏中埠换频站成功带电，实现了交流220千伏电压等级电气量的频率可控转换。至此，全国首个高压大容量柔性低频输电工程一一杭州220千伏柔性低频输电工程基建工程全面竣工，进入启动调试阶段，距离整体投运又迈出了关键一步。

可控并联电抗器是一种新型动态无功补偿设备，智能电网柔性交流输电装备，与其他技术相比具有可调容量大、补偿效率高、综合成本低等优点，在电力系统以及煤炭、冶金、交通等工业用户有广泛应用。技术的工程实施和推广应用迫切需要与技术水平相适应、广泛接受、相互协调的可控电抗器技术标准体系支撑。为了解决技术标准化问题，填补国内外可控电抗器标准空白，项目组开展了大量科研工作：针对电力系统、工业用户等不同应用场景，分别甄选代表性工程，提出功能与性能指标要求；总结本体电磁控制与保护规律，确定配置基本原则；提出适应设备非线性特性的测试方法；按本体、阀控、控制保护等组成部件建立了子系统设计、设备制造、试验检验标准。建立的标准体系规范了设备成套设计、子系统技术规范、现场试验等内容，解决了产品制造和工程应用中的关键问题，推进了可控并联电抗器技术的标准化。 系列标准构建了世界首个可控并联电抗器技术标准体系；提出了成套设计规范和需求分析方法，为设备的推广应用奠定了基础；建立了可控并联电抗器技术指标体系，推进了设备的标准化和系列化，降低了研制和应用成本；提出了基于自然冷却晶闸管阀的复合开关以及配置过电压吸收回路的励磁系统等技术方案，提升了设备的控制性能和可靠性；提出了多目标协调的暂稳态控制策略和含磁平衡大差保护的继电保护方案，提高了整体调控效果和故障识别灵敏度。系列标准是系列科技创新成果的固化，确立了我国在可控并联电抗器领域的引领地位。标准依托国家级项目 1 项，省部级及国网公司级项目 4 项；标准支持的技术成果获省部级科技进步一等奖 2 项，公司科技进步一等奖 2 项；获授权发明专利 30 项，发表论文 25 篇，出版著作1 部。应用系列标准，建成了世界电压等级最高、规模最大、技术水平国际领先的可控并联电抗器工程，实现了可控并联电抗器在我国电力、煤炭、冶金、交通等领域的推广应用，并获得国外用户的广泛认可，我国生产的可控电抗器已远销南亚、中东、非洲等十余个国家和地区，促进了我国电工装备“走出去”。系列标准成果是“先进输电技术国家重点实验室”标准创新工作的重要组成部分，促进了灵活交流输电技术的发展；核心内容已写入国际大电网会议 CIGRE A3.33 工作组技术报告，提升了我国在该领域的话语权和影响力。系列标准内容详实完整，条文明确规范，创新性突出，实用性强，填补了国内外相关技术标准空白，标准审查专家认为，整体达到国际先进水平。

近年来，我国电网规模和复杂程度已达世界之最，但潮流分布不均大大制约了电网供电能力，发电调节、负荷转移等传统潮流控制手段速度慢、效果差，在某些场合无法满足潮流快速、灵活、精准控制的实际需求。

专家成果：深耕柔性交流输电、高压直流输电控制保护等关键技术领域，带领团队开展电网潮流柔性控制、海上风电柔性直流并网等方向攻关；主导承担重点科研项目及示范工程项目20余项，牵头和参与制定国际、国家、行业标准20余项，获国家发明专利授权30多项，出版中英文专著8部，获电气与电子工程师协会标准贡献奖等荣誉。