特高压工程建设

通过推动交直流特高压工程建设，促进我国电工装备制造企业自主技术研发能力、生产装备水平、工艺制造能力、电工试验条件等都已得到很大提高建立完整的特高压技术标准体系，大幅提升了我国在国际电工领域的影响力和话语权，实现了“中国创造”和“中国引领”。

预览交流1000千伏特高压输电技术具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。我国特高压工程建设初期，国内外没有成熟技术和运行经验，但电网发展对特高压输电又十分迫切，为确保工程按期投运、安全运行，工程的安全性考虑是重中之重。近几年来，特高压交流工程进入大规模建设阶段，仅北京市的特高压工程就有张北-北京西-石家庄、晋北-北京西-天津南、锡盟一北京东一济南等多个特高压工程。因此，“确保安全性、提高经济性”，进一步提升特高压输电的经济性已成为特高压输电的更高目标。本项目在特高压输电过电压抑制技术和绝缘配合方面开展了大量研究，为节省工程投资、提高设备的运行可靠性提供了强有力的支撑。 本项目聚焦于优化过电压的限制措施和特高压变电站的绝缘水平，在前期特高压工程过电压和绝缘配合研究成果的基础上，紧密结合我国特高压电网发展的特点，总结国内外相关研究成果，进行深入研究，达到进一步提升特高压输电经济性的目的。

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。

根据国家、水利部和国网公司相关法规规范要求，电网工程水土保持监测是电网工程水保竣工验收的必须工作和关键环节。水土保持监测最广泛的应用场景是土状堆积物形成的稳定坡面，而此场景的最常用的测量方法为测钎法。该方法具体操作为：向待测坡面有规律的插入若干细钎，常见的测钎布设为3×3的9根测钎方阵，在测钎上标记与土壤表层持平的位置，作为原始高度点，人工定期观测地表土层降低的厚度，计算土壤蚀侵量等水土流失量相关数据。该方法要求测量人员定期到达现场查看测钎的状态，人工测量每根测钎的地表降低厚度，这种方法耗时耗力且易破坏坡面稳定性。 本发明专利将水土保持专业与测试技术相结合，创造性的利用超声波在传播过程中方向性强、能量消耗缓慢、遇到物体表面产生反射波的特性，测量检测波发射与反射接收的时间间隔，计算出需要测量的距离，自动监测地表降低厚度，首次实现了水土侵蚀量的自动化测量，大大节省了人力物力，降低了人工监测破坏坡面的风险，并使水土保持监测的频率不再受限于人工巡查频率，真正实现了水土保持的全天候监测。由于自动测量所获得的数据量远远多于人工读取，且测量精度大幅提升，为建立更精准的不同环境下的水土侵蚀模型提供了数据基础。 本专利还设计了一种标准反射块和反射实时校准技术，创造性的解决了超声测距易受温度、湿度、压力等环境因素影响的问题，使测钎设备在多环境因子的干扰下依然可以有远高测量标准的测量精度，从而使基于超声测量的水土保持监测传感器走向实用。经调研，目前还没有类似技术或专利应用于水土保持监测，本专利为独创性专利。 本专利获2019年度国网陕西省电力公司专利奖一等奖，除此之外，以本专利为基础的“交流特高压工程环保监测与施工关键技术及应用”项目获得“2020年中国电力科学技术奖一等奖”，“特高压工程环境保护及水土保持专项技术研究”项目获得“2019年电力建设科学技术进步奖二等奖”，“电网工程天地一体化水土保持监测关键技术”项目获得“2019年度电力建设科学技术进步奖二等奖”，“输变电工程水土保持监测软件平台关键技术”项目获得“2019年国网陕西省电力公司科学技术进步奖一等奖”，以及“输变电工程水土保持在线监测系统”项目获得“2018年国网陕西省电力公司科学技术进步奖一等奖”。经鉴定，本专利研究成果在交直流特高压工程建设中得到成功应用，实时监测水土流失量及环境因子，为水土流失监测和治理提供技术支撑，取得了显著的经济效益、生态环境效益和社会效益，为电网建设和环境保护发挥了积极作用。同时，该研究成果在输变电工程建设生态环境监测方面达到国际领先水平。

巴西美丽山±800kV特高压直流输电线路一期工程是巴西第二大水电站——美丽山水电站（装机容量1100万千瓦）的送出工程，包括一条全长2084千米的±800kv直流输电线路、一座400万KW欣古换流站、385万KW伊斯坦雷都换流站和两端接地极及接地极线路。该条输电线路途经帕拉、托坎廷斯、戈亚斯及米纳斯四州，为美洲第一条特高压直流输电线路，可将巴西北部的水电资源直接输送到东南部的负荷中。我厂研制的巴西美丽山土800kv特高压直流输电线路配套金具首先应用于巴西美丽山±800kV特高压直流输电线路一期工程上。我厂实现订货额近2000万元，实现利润约200万元。巴西美丽山一期工程现在已经进入施工阶段，我们的产品在施工阶段无异常情况，受到了业主好评。我厂依托此次在巴西最高电压等级输电线路金具上的供货业绩，将全面打开巴西市场，市场前景广阔。目前，国家电网公司在巴西地区已经中标美丽山±800kV特高压直流输电工程二期和特里斯皮尔斯水电送出项目二期这两个工程。据了解，巴西美丽山土800kV特高压直流输电线路二期工程全长2518千米，工程途经帕拉州、米纳斯州、里约州等5个州，输电能力400万千瓦。 研制成果应用在巴西美丽山±800kV特高压直流输电工程，现在已经进入施工阶段，我们的产品在施工阶段无异常情况，受到了业主好评。目前，国家电网公司在巴西地区已经中标美丽山±800kv特高压直流输电工程二期和特里斯皮尔斯水电送出项目二期这两个工程。随着中国在巴西参与输电线路建设日益深入，我们厂作为国内唯一进入巴西市场的金具厂家，紧跟着国网公司“走出去”的战略步伐，依托此次在巴西最高电压等级输电线路金具上的供货业绩，争取能中标这两个二期工程，进一步莫定我们厂在巴西市场的地位。随着巴西地区电力事业的发展，特高压工程建设刚开始起步，特高压金具市场前景广阔。作为装备制造企业，该项目的研制成功不仅提高企业的市场竞争力，同时提高企业的装备制造水平，是企业经济效益的重要增长点。

全球首条±1100 千伏特高压直流输电工程始于新疆昌吉换流站，止于安徽宣城古泉换流站，线路全长 3293 公里，额定电压±1100 千伏，输电容量 1200 万千瓦。工程于 2015 年 12 月获国家核准，2016 年 4 月开工建设。该工程是“西电东送”标志性工程，是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远、技术水平最高的特高压输电工程。它的建成对洲际能源互联、疆电外送等超长距离输电工程建成起到样板示范作用，对推动新疆能源基地建设、缓解华东地区能源供需矛盾以及打赢蓝天保卫战具有重要意义。该工程施工体量更大、标准要求更高、受限条件更多、过程管控更难，相当比例的施工机具要重新研制、专门定制，施工方法和工艺必须创新，现有电网施工标准和工法未完全达到或符合本工程的建设要求。对此，有必要加强创新攻关、系统策划、立体协同、精准管控，在实现工程高质量建造目标的同时，同步完善特高压工程建设标准体系，树立特高压工程建设领域的“中国建造”标杆，促进中国特高压电网技术实现全方位引领。 安徽送变电相继承建了该工程的古泉换流站“四通一平”、土建施工、电气安装、一般线路段、长江大跨越、接地极和大件运输项目，为施工领域全覆盖的唯一一家送变电企业。针对工程特点和难点，通过集成以往经验，实现大跨越、无尘施工、换流设备安装等多项特高压施工技术突破；通过聚合资源和智慧，创建可推广应用的施工标准，实现施工质量保证“有法可依”；通过优化组织模式，落实精准策划，应用成果标准，实现施工现场安全优质高效管控；通过建设特色项目文化，赋能团队共建共创，出色完成工程任务，充分彰显安徽送变电作为中国特高压工程建设领军者的品牌价值，巩固中国在世界特高压工程建设领域的领先地位。 通过该管理创新项目的实施，公司在工程实践中从点到线、以线连面、层层布局，针对施工管理特难点精准施策，逐步建立起±1100 千伏特高压换流站的行业新标，自主攻关实用新型专利 8 项，参与制定国家电网有限公司特高压换流站分系统调试规范 9 项，主编网省公司 5项企业标准及 6 项行业及工法，获得 8 项电力建设 QC 成果奖项，7 项中电建协科技进步奖。该工程建成后输送容量可达 1200 万千瓦，相当于安徽省夏季用电量的 1/3，将为华东地区的经济社会发展提供强有力的电力支撑。同时，每年可减少燃煤运输 3024 万吨，减排烟尘 2.4万吨，对东部地区的雾霾防治和绿色发展具有重要促进作用。

架空输电线路

本项目推动了特高压工程环境保护理念深入人心，绿色 低碳建设技术广泛应用，形成的“一型四化”管理模式普遍 推广。榆横～潍坊、酒泉～湖南等多项特高压工程获得国家 优质工程金奖。获得专利 21 项（发明专利 11 项），软件著 作权 4 项，发表论文 21 篇（SCI 检索 1 篇，EI 检索 3 篇）， 出版专著 5 部，发布技术标准 7 项。项目成果已在特高压交 直流工程中全面推广应用，仅计算 9 个交流特高压工程，减 少山体破坏 1117 公顷，减少林木砍伐 838 万株，减少弃渣 558 万立方米，产生经济效益 11 亿元，取得了显著的经济、 社会、生态效益。

11月23日，在四川大凉山腹地的白鹤滩二期换流站施工现场，参建人员正在安装高端换流变压器。换流变压器广场上，一边是已安装好的12台低端换流变压器，一边是吊车集聚的高端换流变压器施工区域。参建人员按照指令，各项工作环环相扣，整个施工按照标准化作业流程有序推进。

11月2日，国网特高压公司在张北—胜利1000千伏特高压交流工程胜利变电站扩建工程现场举办特高压工程建设标准化系列成果发布暨特高压工程项目标准化及知识管理平台（“五库一平台”）使用授权协议签署仪式。