特高压输变电

大力推动终端能源消费转型升级。完善能耗“双控”制度，逐步强化碳排放总量和强度约束，控制工业、建筑、交通等高耗能行业化石能源消费。健全以绿电消费为导向的市场机制，全面推进电能替代，力争2025年电能占终端用能比重达到30%左右。四是积极构建新型电力系统。规划建设以大型风电光伏基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系。

本项目属于电气工程学科，涉及材料学、环境学等多学科交叉领域，由科研、生产等单位协同攻关完成。 随着电网建设的快速推进，跨区域长距离输电不可避免地会受到特殊气候和极端环境的影响，输变电设备的沿面放电问题日益突出，主要体现在：一是高海拔问题。在气压低、温差大、紫外线强等恶劣运行环境下，输变电设备面临放电电压降低、复合材料老化的问题；二是覆冰问题。在导线覆冰厚度5mm以下地区，超、特高压绝缘子串多次发生冰闪事故，仅以导线覆冰厚度来表征绝缘子覆冰严重程度与现场情况不符；三是大雨闪络问题。我国站用套管多次发生大雨闪络事故，多是由于外形设计不合理，需要从雨帘物理阻隔等角度对雨闪特性开展深入研究。上述问题国内外研究较少，亟待开展技术攻关，从而解决特殊气候条件下超/特高压输变电设备沿面外绝缘关键技术难题。

项日通过嵌件化学处理、三段固化等技术手段，掌握了特高压盆式绝缘子核心技术；结合微纳米复合技术、解决了灭弧喷口耐烧蚀性能和电气、机械性能难以兼顾的技术难题；借助双交联系统构建，克服了直流环氧浇注绝缘子体积电阻率难以大幅提升的技术瓶颈；进行表面协同改性，实现了绝缘子电荷快速消散和闪络电压大幅提升。 项目开发的环氧浇注绝缘子、灭弧喷口近三年在多项超、特高压交直流输电工程中应用11.8万件。利润2.04亿元。依托本项目实现了超、特高压大容量高压开关设备和直流穿墙套管的系列化，并打入国际市场，提高了企业核心竞争力。特高压盆式绝缘子成功替代进口且性能较进口更优，超、特高压耐烧蚀灭弧喷口和±1100kV直流环氧绝缘子填补了国际空白，提高了超、特高压开关设备运行可靠性，实现了国产高端装备的工程应用，推动了超、特高压输变电技术进步。

1000kV交流特高压电流互感器是强制检定计量器具，须按照国家计量检定规程《JIG1021-2007电力互感器》要求进行入网试验及周期试验，以确保计量关口准确可靠。“淮上线”特高压输变电工程在江苏境内已建成盱眙、泰州、东吴3座特高压变电站，还建有3座特高压换流站，电流互感器现场试验日益增多。特高压电流互感器封装于GIS中，存在交比大、集成度高、全封闭等特点，误差试验点从额定电流的1%至120%，试验电流为15A到7200A范围。由于GIS接地开关及外壳通流能力的限制，无法形成7200A大电流升流回路，试验时附带较长管母和若干电气元件，试验回路感性无功分量很大，对现场试验电源容量和试验点精确快速定位要求极高。 原有单相试验电源输出电压精度低、波形畸变大，不能精确测量试验回路电气参数，无法实现电容器自动补偿和误差试验点快速定位，导致现场电源电压下降大、三相供电不平衡，难以满足特高压电流互感器7200A升流试验要求，不能适应快速发展的特高压工程建设需要。 本项目针对特高压电流互感器现场试验电源容量大、无功补偿复杂、全电流升流困难等难题，从功率电子电源与电工电源串联技术、自适应无功补偿技术、多功能智能工频电源技术等方面开展研究攻关，通过自主创新，取得突破性研究成果。

项日通过嵌件化学处理、三段固化等技术手段，掌握了特高压盆式绝缘子核心技术；结合微纳米复合技术、解决了灭弧喷口耐烧蚀性能和电气、机械性能难以兼顾的技术难题；借助双交联系统构建，克服了直流环氧浇注绝缘子体积电阻率难以大幅提升的技术瓶颈；进行表面协同改性，实现了绝缘子电荷快速消散和闪络电压大幅提升。 项目开发的环氧浇注绝缘子、灭弧喷口近三年在多项超、特高压交直流输电工程中应用11.8万件。利润2.04亿元。依托本项目实现了超、特高压大容量高压开关设备和直流穿墙套管的系列化，并打入国际市场，提高了企业核心竞争力。特高压盆式绝缘子成功替代进口且性能较进口更优，超、特高压耐烧蚀灭弧喷口和±1100kV直流环氧绝缘子填补了国际空白，提高了超、特高压开关设备运行可靠性，实现了国产高端装备的工程应用，推动了超、特高压输变电技术进步。

随着电网建设的快速推进，跨区域长距离输电不可避免地会受到特殊气候和极端环境的影响，输变电设备的沿面放电问题日益突出，主要体现在：一是高海拔问题。在气压低、温差大、紫外线强等恶劣运行环境下，输变电设备面临放电电压降低、复合材料老化的问题；二是覆冰问题。在导线覆冰厚度 5mm 以下地区，超、特高压绝缘子串多次发生冰闪事故，仅以导线覆冰厚度来表征绝缘子覆冰严重程度与现场情况不符；三是大雨闪络问题。我国站用套管多次发生大雨闪络事故，多是由于外形设计不合理，需要从雨帘物理阻隔等角度对雨闪特性开展深入研究。上述问题国内外研究较少，亟待开展技术攻关，从而解决特殊气候条件下超/特高压输变电设备沿面外绝缘关键技术难题。 该项目经 6 个单位历时 5 年联合攻关，取得了四方面自主创新成果：（1）基于平原地区和4300m 海拔实际环境下试验研究，获得了超特高压各类线路和站用绝缘子污闪特性曲线和适用于 5000m 及以下海拔地区修正系数，填补了 2000m 以上海拔修正空白，全面系统地解决了高海拔地区输变电设备污秽外绝缘配置问题。（2）在 4300m 海拔建成了国际上首个复合材料长期带电老化试验站，获得了硅橡胶憎水性、硬度与运行时间的关系；基于近 10 万支高海拔运行复合绝缘子调研和抽检测试，提出了高海拔复合绝缘子运行性能评估方法。（3）发现冰棱饱和桥接现象，提出以桥接度作为评价绝缘子串覆冰程度的新思路，实测获得交直流覆冰绝缘子串电场分布规律，揭示了冰闪过程中电弧放电的机理；提出了覆冰区防冰闪外绝缘配置方案并实现工程应用。（4）研制超、特高压等级长尺寸绝缘子淋雨装置，揭示了平均直径、雨量、伞间距、表面材质等对雨闪电压的影响规律，提出了站用外绝缘设备防大雨闪络的解决方案并实现了工程应用。该项目获发明专利 4 项，实用新型专利 1 项，发表论文 17 篇，编制标准 3 项，培养高科技电力人才 10 人。 鉴定意见认为该项目成果整体达到国际领先水平。成果已在国家电网公司得到全面应用，且具有广阔的推广应用前景。保障了特殊气候地区输变电工程的安全稳定运行，促进了经济发展和社会和谐，进一步提升了我国在国际电力行业内的科技引领地位。

电力电缆及附件

宽频暂态电压测录装置：整个系统采用先进的光学传感技术，可进行VFTO、雷击过电压、操作过电压和工频过电压测量，提供一种灵活、快捷、可靠的暂态信号测量解决方案。该系统具有非接触式测量、高采样率、远程互联等特点，通过测量电场来反演过电压的波形。所采用的集成光学电场传感器具有可测动态范围大、响应速度快、频率范围宽、对电场畸变小、测量精度高、与一次设备无电气连接、全绝缘等特点。通过数据挖掘对变电站绝缘配合、设备状态检修、雷电定位等提供技术支撑，对电力系统安全经济运行具有重要意义。

“构建以新能源为主体的新型电力系统”提出近一年来，到底何为“新型电力系统”?各方一直众说纷纭。如今，来自最高层的权威界定来了。而这一定调，也为争议已久的特高压画上句号。1月24日下午，中共中央政治局就努力实现碳达峰碳中和目标进行第三十六次集体学习,习近平主席主持并讲话。讲到中国的能源革命，习近平主席明确指出：“要加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系”。

我国已形成远距离大容量跨区输电的超大规模交直流复杂电网，交流、直流强耦合，局部电网故障的影响可在全网范围传导；大量应用的电力电子器件快速暂态过程与大电网动态过程相互交织影响。另一方面，电网形态正发生重大变化，如云南电网通过柔性直流与南网主网背靠背异步运行、广东电网也将通过柔直分成多个独立区域，电网形态的巨大变化使系统稳定呈新特征。只有在电网复杂特性能够准确完整仿真的基础上，才能提出有效应对措施，实现安全经济运行。现有仿真工具已难以实现这一目的，为此，项目组从2006年起历经10年，依托“十一五”国家科技支撑计划“特高压输变电系统开发与示范”等一批科研项目，实现了电磁机电混合实时仿真理论创新与关键技术突破，成功研制了具有自主知识产权的大电网数字物理交互电磁机电混合实时仿真系统SRT，解决了多至25回直流输电、15000交流站、2000发电机超大规模复杂交直流电网的准确仿真与稳控试验难题，成功应用于南方电网生产运行，效益显著。