郭劍波 中國國家電網(wǎng)公司科技部主任
郭劍波：女士們、先生們下午好，我講的題目是“特高壓交流技術(shù)創(chuàng)新與實踐”。主要是以下五個方面做介紹，大家都知道全球面臨的一個共同問題是發(fā)展，環(huán)境，資源和安全。對于電力行業(yè)來說這是一個同樣的問題，對于中國來說這個問題可能更為突出一些，我們的水電，風(fēng)電，煤電在西部和北部，電力消耗在中東部地區(qū)。光水電從西部輸送是3億千瓦，從這些長遠的情況發(fā)展來看我們要從西部到東部輸送的電力是非常巨大的。
特高壓是大容量、遠距、低損耗、代表了當(dāng)今高壓的技術(shù)水平，采用特高壓可以實現(xiàn)最大范圍的優(yōu)化配置，建立更廣泛的市場，歐洲也在制定這個。
在上世紀(jì)70、80年代前蘇聯(lián)、美國、意大利、日本等過相繼開展過特高壓的研究，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展和中國國情的需要，我們必須走自主開發(fā)的道路。中國特高壓的技術(shù)特點和要求是什么呢？有一些是共性的技術(shù)，特高壓最大的特點是環(huán)保要求高，輸電距離長。電壓高控制在一定的范圍內(nèi)，保證他能夠在高電壓下運行，使得一些特殊情況下過電壓的情況下不至于過高，中間還有運輸?shù)膯栴}，我們希望局部控制的很好，等等這些技術(shù)交織在一起。這是一個專業(yè)性的交織在一起的，這些技術(shù)是互為條件，相互制約，相互影響。同時特高壓工程對中國來說具有非常迫切的需要。
第一，中國的經(jīng)濟高速發(fā)展使得我們的電力發(fā)展很快，需要大容量，遠輸電的技術(shù)。
第二，遠距離的技術(shù)能夠運用，以避免重復(fù)的投資。這樣的情況下很多的工作是交織在一起。總得來說要形成適合我國安全要求，環(huán)保要求，經(jīng)濟要求，樸實性要求，以及國產(chǎn)化要求特高壓設(shè)計，設(shè)備制造，技術(shù)規(guī)范的自主創(chuàng)新能力。那么，這里有一個很重要的一點要適合中國的國情，從海拔幾十米的沿海地區(qū)，一直要延伸到海拔3000米，甚至更高的地方，不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的問題，這是其中一個問題。
第二，要適合國產(chǎn)化的要求。我們是要規(guī)模化應(yīng)用，這是我們真正實現(xiàn)自己制造。
在前期國內(nèi)外工作基礎(chǔ)上，2004年國家電網(wǎng)公司認真聽取了各個方面意見和建議，尤其是不同的意見，聯(lián)合國內(nèi)多個行業(yè)的組織和咨詢機構(gòu)，八所高等院校和100余所設(shè)備公司，陸延昌是這個專家組的組長，開展了特高壓的研究和論證，我們一共安排了321項課題，到目前為止完成了180項。這是完成了180項的課題！在這個科研當(dāng)中因為有很多是當(dāng)今高壓輸電技術(shù)的一些突破，就是需要創(chuàng)新的問題或者是一個挑戰(zhàn)性很大的問題，這里面采用了一個是理論研究，在做這個工程的時候，我們同時建了四個研究基地，一個研究中心，這個在后面會相關(guān)有介紹，加強理論研究，計算分析，很多高壓輸電技術(shù)是一個實驗性很強的技術(shù)，進行實驗驗證，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，科學(xué)決策，扎實推進各項研究工作。參加的單位有科研、設(shè)計、制造、施工、運行、高校等100余家單位，這是我們公司直屬科研單位為主，同時依靠和調(diào)動全社會的力量。按照邊設(shè)計，邊研究，邊討論，邊出成果，在建設(shè)的一些研究基地前面說的，一共建成了特高壓交流，直流高海拔基地對科研項目的完成和示范工程的投應(yīng)考核和關(guān)鍵的作用。
同時，加強國際合作并與日本，俄羅斯等國開展了國際合作。下面可能專業(yè)性強一些，主要講這個方面取得了創(chuàng)新性成果。第一系統(tǒng)規(guī)劃和工程設(shè)計。提出了我們中國特高壓交流，
這有輸電能力的問題，電壓控制的問題，設(shè)備制造能力，高海拔等等因素。在大電網(wǎng)控制方面我們掌握了大電網(wǎng)控制的技術(shù)，通過計算分析采用各種有效的控制措施，未來的規(guī)劃電網(wǎng)是包括現(xiàn)在已經(jīng)投入的工程，滿足國家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。剛才說了，為了特高壓主要面臨的技術(shù)問題是電壓很高，我們采用了一系列技術(shù)措施，解決了深度限制國家的水平的技術(shù)難題，有利于降低工程造價，節(jié)省投資和保障設(shè)備的可靠性。同時我們還確定了各類設(shè)備的絕緣水平，以及其他的基礎(chǔ)，參數(shù)，為設(shè)備國產(chǎn)化制造提供了基礎(chǔ)的參數(shù)。我們通過各種試驗，確定采用這個設(shè)計，有效降低了塔頭，與此同時獲得了各種我們專業(yè)系統(tǒng)，就是做特高壓設(shè)計的一些絕緣特性曲線。
我們按照統(tǒng)一試驗方法在不同的海拔地區(qū)進行了實地試驗，這是一個很大的規(guī)模的試驗。獲得了桿塔的技術(shù)，這些跟國外公司不太一樣。開展了特高壓全尺寸的試驗，確定了特高壓線路絕緣子串配置。按照電磁環(huán)境水平與超特高壓線路相當(dāng)?shù)脑瓌t，通過仿真和模擬試驗，確定了特高壓交流輸電線的同時也滿足了國家的要求。通過三維仿真模擬試驗，直升機飛行試驗等研究，確定了特高壓線路的防護間距。采用這鋁管這是專業(yè)上的技術(shù)，同時解決了這個特高壓線路的防振的問題。在最高運行電壓選擇，系統(tǒng)穩(wěn)定性控制，過電壓與絕緣配合，及工程規(guī)范設(shè)計規(guī)范等一系列研究成果，實現(xiàn)了中國特高壓電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計方面的自主創(chuàng)新。
第二，我們攻克了絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計等難題，研制成功了線圈容量最大的1000MVA單體式特高壓變壓器，研制成功額定電壓1100千伏。解決了特高壓鐵塔的以及線路展放的技術(shù)難題，解決了施工的關(guān)鍵技術(shù)施工問題，開展了設(shè)備全壓帶電，短路器投切，人工短路，聯(lián)絡(luò)線功率控制及大符合試驗等15項試驗項目。在設(shè)備研制，工程施工技術(shù)，系統(tǒng)調(diào)制，運行和試驗設(shè)備檢修的成果，使得中國已經(jīng)具備了特高壓交流設(shè)備，建設(shè)，調(diào)試和特高壓電網(wǎng)的能力。
第三，試驗基地和標(biāo)準(zhǔn)。剛才講了高壓技術(shù)是一個試驗性的技術(shù)，需要一系列的試驗設(shè)備，我們所有的后面介紹的是試驗基地設(shè)備，全部是國內(nèi)設(shè)計，制造研發(fā)的。特高壓交流試驗基地擁有單回，雙回的試驗線路，獲得了10多萬組的數(shù)據(jù)，對近百各廠家的特高壓設(shè)備進行了帶電考核。國家電網(wǎng)仿真中心有仿真實驗室等各種實驗設(shè)施。特高壓桿塔試驗基地具備1000KV特高壓交流是規(guī)模最大的，能力最強的桿塔試驗基地。位于海拔高海拔試驗基地是世界上海拔最高的電力試驗基地，這個基地獲得了大量數(shù)據(jù)目前看來過去一些針對海拔2000米以上的經(jīng)驗公司的修正計算可能要做一些修改，我們在進一步完善相關(guān)試驗。
根據(jù)特高壓成果申報專利283項，編制修訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共計96項，依托形成自主創(chuàng)新能力，中國國家電網(wǎng)公司，開展交直流和執(zhí)行正負8000千伏等等的研究，完成了特高輸變工程設(shè)計研制，為后面的工作創(chuàng)造了條件。
我們?nèi)刻馗邏貉芯砍晒谔馗邏航涣魇痉豆こ痰玫搅诉\用，以及高電壓，損耗的實測數(shù)據(jù)，充分驗證了其中的數(shù)據(jù)，當(dāng)中有很大一部分是針對環(huán)境做的研究。實驗示范工程成功投運，前面驗證了其可行性，系統(tǒng)安全性和環(huán)境友好性。核心技術(shù)及設(shè)備國產(chǎn)化將為后續(xù)的特高壓提供強有力的支撐，掌握輸變電器和核心技術(shù)對其他電壓等級具有向下兼容性，將全面提升電工裝備制造業(yè)的水平和質(zhì)量。特高壓推廣應(yīng)用在電網(wǎng)中發(fā)揮作用，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會效應(yīng)。特高壓技術(shù)研究凝聚了中國幾代電力人的智慧和心血，再次對世界專家，對研究科研、制造、運行、監(jiān)理、以及對參加高等院校的科技工作者表示衷心的感謝，謝謝大家。
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