中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：構(gòu)建“智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源”的全球能源互聯(lián)網(wǎng)，特高壓電網(wǎng)是關(guān)鍵。關(guān)于特高壓輸電科研創(chuàng)新與發(fā)展，能力君采訪了中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家電網(wǎng)公司副總工程師陳維江，看看他對(duì)這個(gè)問(wèn)題有怎樣的見(jiàn)解。
記著：今年政府工作報(bào)告首次提出“建設(shè)特高壓”。作為我國(guó)特高壓科研和實(shí)踐全程的親歷者，您認(rèn)為有何意義？
陳維江：今年的政府工作報(bào)告第一次明確提出建設(shè)特高壓輸電，推廣應(yīng)用特高壓技術(shù)，將助力解決我國(guó)能源發(fā)展問(wèn)題，是非常有意義的。
我國(guó)特高壓輸電技術(shù)研發(fā)可以追溯到上世紀(jì)80年代中期。蘇聯(lián)建設(shè)的交流特高壓試驗(yàn)工程投入運(yùn)行時(shí)，我國(guó)剛開(kāi)始應(yīng)用500千伏輸電等級(jí)。當(dāng)時(shí)的一批老專(zhuān)家跟蹤國(guó)外特高壓技術(shù)研究進(jìn)展，翻譯了大量技術(shù)資料。隨后國(guó)家也給予了支持，1996年，原武高所在戶(hù)外試驗(yàn)場(chǎng)建設(shè)了1000千伏交流試驗(yàn)線段，開(kāi)展了電磁環(huán)境與外絕緣等研究。直到2004年，我國(guó)關(guān)于特高壓輸電必要性、可行性的小規(guī)模研究從未間斷。
2004年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了發(fā)展和應(yīng)用特高壓輸電技術(shù)的戰(zhàn)略布局，集合科研、設(shè)計(jì)、設(shè)備、施工等100余家單位開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)，攻克了交流1000千伏、直流±800千伏特高壓輸電關(guān)鍵技術(shù)。
2009年1月，1000千伏交流試驗(yàn)示范工程建成投運(yùn)；次年7月，向家壩—上?！?00千伏直流示范工程建成投運(yùn)。這標(biāo)志著我國(guó)特高壓交直流輸電技術(shù)取得重大突破，躋身高壓輸電領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先行列。在隨后的7年中，我們通過(guò)工程建設(shè)和運(yùn)行不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深化關(guān)鍵技術(shù)研究，形成一批新的科研成果，使特高壓交直流輸電技術(shù)又上了一個(gè)新臺(tái)階。
可是在這之前，我國(guó)每個(gè)電壓等級(jí)的出現(xiàn)，都比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了約20年，我國(guó)電力工業(yè)沿襲了跟蹤國(guó)外發(fā)展的模式。近10多年來(lái)，我們從跟蹤變?yōu)樽汾s，并實(shí)現(xiàn)趕超，提升了我國(guó)在國(guó)際電工領(lǐng)域的影響力。這次建設(shè)特高壓被寫(xiě)入政府工作報(bào)告，這是對(duì)創(chuàng)新本身的認(rèn)可，也是具有里程碑意義的標(biāo)志。國(guó)家推動(dòng)特高壓的技術(shù)應(yīng)用，有助于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化。
記著：特高壓交直流示范工程之后，又有哪些創(chuàng)新的成果？
陳維江：在線路方面，試驗(yàn)示范工程是單回路，為了充分利用特高壓線路走廊，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好，7年來(lái)，我們?cè)诮涣魈馗邏悍矫嬗滞黄屏烁邇?yōu)勢(shì)的同塔雙回技術(shù)。2013年淮南—浙北—上海工程投運(yùn)就是一個(gè)里程碑。同塔雙回線路的電磁環(huán)境、系統(tǒng)運(yùn)行特性、線路本體設(shè)計(jì)等技術(shù)難題，均通過(guò)這些年的自主研發(fā)、協(xié)同攻關(guān)取得了突破。
變電技術(shù)方面也有提升。交流試驗(yàn)示范工程的兩個(gè)變電站是HGIS，一個(gè)變電站是GIS。為了節(jié)省土地，更好發(fā)揮GIS的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，后來(lái)的變電站都使用GIS。特別值得一提的是，GIS變電站中隔離開(kāi)關(guān)在關(guān)合空載母線時(shí)產(chǎn)生的波前時(shí)間極短的過(guò)電壓，稱(chēng)為“特快速瞬態(tài)過(guò)電壓”。它最高頻率可達(dá)百兆赫茲，對(duì)設(shè)備絕緣可能產(chǎn)生危害，還可能干擾控制保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)它的研究，國(guó)際上比較少。這7年，我們對(duì)特快速瞬態(tài)過(guò)電壓的測(cè)量、仿真、抑制，以及絕緣配合、二次設(shè)備電磁干擾等，都開(kāi)展了攻關(guān)研究，實(shí)現(xiàn)了突破?？蒲谐晒{入了國(guó)際大電網(wǎng)組織（CIGRE）專(zhuān)門(mén)的工作報(bào)告。
電磁環(huán)境方面，從單回到同塔雙回，電磁環(huán)境可能有疊加效應(yīng)，要讓特高壓技術(shù)成為環(huán)境友好型技術(shù)，更要解決這個(gè)問(wèn)題。國(guó)家設(shè)立了973重大科研計(jì)劃“特高壓交直流輸電系統(tǒng)電磁與絕緣特性基礎(chǔ)問(wèn)題研究”，經(jīng)過(guò)5年研究，從技術(shù)到實(shí)踐都解決得很好。四個(gè)指標(biāo)——地面1.5米處的工頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電暈噪聲、無(wú)線電干擾，控制到了與500千伏相當(dāng)?shù)乃?，甚至低于這個(gè)水平，確實(shí)做到了環(huán)境友好，對(duì)普通居民沒(méi)有影響。直流±800千伏的電磁環(huán)境與交流工程不同，直流具有單極性，發(fā)生電暈后，空間電荷在恒定電場(chǎng)作用下向空間擴(kuò)散，控制難度更大。離子流的場(chǎng)和標(biāo)稱(chēng)場(chǎng)形成的“合成場(chǎng)”，要滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值，才能做到環(huán)境友好。我們的幾個(gè)工程都通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。
特別是特高壓直流輸電，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，不斷實(shí)現(xiàn)了輸送容量、電壓等級(jí)提升。向上工程額定容量640萬(wàn)千瓦，錦蘇是720萬(wàn)千瓦，再到哈鄭工程達(dá)到800萬(wàn)千瓦，也就是俗稱(chēng)的“雙八百”。后來(lái)的幾個(gè)直流工程按照“雙八百”設(shè)計(jì)。此后又提升至1000萬(wàn)千瓦，在錫盟—泰州、上海廟—臨沂這兩項(xiàng)工程應(yīng)用。直流線路方面，大截面導(dǎo)線從早期720平方毫米截面提升到1250平方毫米，去年在靈紹工程成功展放。
在±800千伏基礎(chǔ)上，公司經(jīng)過(guò)大量研究，將直流再次提升到±1100千伏、容量達(dá)1200萬(wàn)千瓦，其設(shè)備研制、電磁環(huán)境控制、絕緣配合等技術(shù)難度增加。仍是靠產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，目前關(guān)鍵問(wèn)題都突破了，核心設(shè)備也研發(fā)成功了。去年年底，國(guó)家核準(zhǔn)了±1100千伏、1200萬(wàn)千瓦容量準(zhǔn)東—皖南工程，成為一個(gè)新的里程碑。
總體上，7年來(lái)，交流的每項(xiàng)工程都有技術(shù)提升；直流不僅技術(shù)，電壓等級(jí)也提高了，取得了更新更大的突破。
記著：特高壓已經(jīng)走出國(guó)門(mén)，未來(lái)將應(yīng)用更廣。我們的自主創(chuàng)新在國(guó)際電工領(lǐng)域產(chǎn)生了怎樣的影響？
陳維江：2004年年底到現(xiàn)在，特高壓輸電技術(shù)在國(guó)家電網(wǎng)公司主導(dǎo)下，從研發(fā)成功到不斷深化提升，一直是創(chuàng)新到實(shí)踐、實(shí)踐再創(chuàng)新的過(guò)程。之前國(guó)際上最高輸電電壓等級(jí)，交流是750千伏，直流是±600千伏。我們的突破，使得我國(guó)在高壓輸電領(lǐng)域提升到領(lǐng)先地位。在國(guó)際的電工領(lǐng)域我們過(guò)去基本是跟人家學(xué)，但是現(xiàn)在的國(guó)際話(huà)語(yǔ)權(quán)大不一樣了。在電工領(lǐng)域的三大國(guó)際組織——國(guó)際大電網(wǎng)委員會(huì)（CIGRE）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）、國(guó)際電氣與電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）中，中國(guó)的影響力大幅提升。很多工作組都是中國(guó)專(zhuān)家牽頭，擔(dān)任主席、秘書(shū)長(zhǎng)等職務(wù)，以前是不可想象的。過(guò)去，我們參加學(xué)術(shù)會(huì)議只能坐在邊上聽(tīng)，發(fā)言機(jī)會(huì)很少；即使有機(jī)會(huì)發(fā)言，意見(jiàn)被采納的也不多?，F(xiàn)在，中國(guó)特高壓交直流輸電技術(shù)起主導(dǎo)作用，國(guó)際上的看法發(fā)生了很大變化，認(rèn)為中國(guó)確實(shí)實(shí)現(xiàn)了重大突破，為世界高壓輸電技術(shù)發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。我們的工作、形成的標(biāo)準(zhǔn)，得到國(guó)際同行的高度認(rèn)可。
IEC專(zhuān)設(shè)了兩個(gè)特高壓委員會(huì)，直流TC115和交流TC122都由國(guó)家電網(wǎng)公司專(zhuān)家主導(dǎo)。我們還在IEEE發(fā)起并主導(dǎo)制定了三個(gè)關(guān)于特高壓交流輸電的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)發(fā)布；目前還在IEC做一些相關(guān)的特高壓輸電標(biāo)準(zhǔn)。CIGRE也有多個(gè)工作組基于中國(guó)的經(jīng)驗(yàn)形成相應(yīng)技術(shù)報(bào)告。
記著：構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)電網(wǎng)乃至跨國(guó)高電壓等級(jí)電網(wǎng)互聯(lián)，將對(duì)特高壓科研提出什么新要求？
陳維江：全球能源互聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)宏大的系統(tǒng)工程。用特高壓輸電進(jìn)行跨國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)，輸電距離會(huì)更長(zhǎng)，復(fù)雜的地理、氣象條件會(huì)帶來(lái)以前沒(méi)有遇到過(guò)的問(wèn)題，還要圍繞可靠性和經(jīng)濟(jì)性深入開(kāi)展科研工作。
目前我?guī)е蒲嘘?duì)伍還在做相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作，在總結(jié)現(xiàn)有特高壓工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化設(shè)備性能、工藝等，降低成本，并應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境問(wèn)題，在差異化技術(shù)上做文章，提升特高壓工程的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
原標(biāo)題:【獨(dú)家】陳維江：特高壓科研創(chuàng)新提供堅(jiān)強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)
