高电压

海底光缆是支撑各国之间交流沟通和贸易往来的重要通信基础设施，是数字经济时代各个国家参与全球经济社会活动的基石、底座和载体，承载了全球约99%的洲际通信数据流量，是国际通信的主动脉，是扩展数字经济、数字文化、公共产品影响力的基础条件。伴随着新一轮科技革命和产业变革持续推进，数字经济蓬勃发展，数字化进程快速推进，数字化应用推动数据中心需求上升，数据中心建设热潮持续，全球海底光缆建设规模高速增长。同时海洋油气资源开发、海底观测网络建设等为海底光缆开辟新的应用场景。海底光缆技术取得长足进步，多纤对光缆、超高速单波速率、超高电压远端供电等技术开始推广应用，OpenCable建设模式被普遍接受，SMARTCable技术和应用开始探索。互联网巨头引发全球海底光缆发展格局调整，多元主体参与催生多种建设模式，海底光缆工程总承包、设备制造、勘测、施工和维护等产业各环节快速发展。为更好融入全球数字经济发展浪潮，共享全球数字经济发展机遇，相关国家纷纷优化政策环境，加快海底光缆等国际通信设施建设，助推海底光缆产业发展。未来，全球经济波动、海缆技术不断升级以及跨境数据流通规则变化等因素不会影响全球海底光缆建设进程，全球数字化发展持续推进，区域内和区域间的互联互通需求不断增强，海底光缆产业将继续保持快速发展。

我国能源安全的新战略为我国能源转型发展、构建“清洁低碳、安全高效”的国家能源体系提出了新要求。以电网为核心的能源互联网和泛在电力物联网正在加速发展。但是，由于高电压等级电网中（尤其是特/超高压电力设备）通常伴随强电磁场，而强电磁场对传统无线传感器的可靠性造成了严重影响，导致高电压等级电网缺乏可靠的传感器。这一瓶颈制约了电力物联网的发展。针对以上问题，我们研究了抗电磁干扰微纳传感器及无线通信技术。基于新材料和器件的温湿度、电磁场、压力、声学等多参量微型传感芯片和封装技术，实现能够适应高电压等级电网复杂工况的微型传感器；研究了多层超表面微结构，实现抗电磁干扰的功能表面并与传感器集成；研究基于抗电磁干扰的功能表面的无线传感通信技术，解决微型传感器在强电磁干扰环境下的通信问题；研究了基于人工智能的故障诊断算法，解决了传感器的智能化问题。

复合绝缘子被广泛用作输电线路及变电站设备外绝缘。随着运行时间的增加，硅橡胶出现了不同程度的老化现象，如电蚀损、龟裂、粉化、界面缺陷、芯棒断裂等现象。严重危害了输电线路的安全运行。 长期以来，复合绝缘子的老化机理、老化试验方法、老化表征及评估方法等一直是高电压外绝缘领域所关注的重点。

随着大、中城市内电力架空线渐渐被埋在地下的电力电缆取代，并在向更高电压等级、更大传输容量发展，架空线入地已经成为世界城市电力、环境发展的趋势和潮流。国网公司也越来越来重视电缆在线监测的重要性，《电缆分布式光纤测温在线监测装置》的行业标准已经发布，同时国家电网已经开始建设《输变电设备的状态监测》，已经正式把电缆廊道在线监测纳入《输变电设备的状态监测》的范畴。与此同时，随着城市地下综合管廊建设步伐不断加快，对城市综合管廊电力舱的监控的重要性也日益增加。随着电缆廊道的加快建设，对电缆运行和廊道安全的监测也显得日益重要。 目前，国网公司已逐步开始实验性地将各独立监控装置进行简单的协调和集成。但是由于尚未形成系统化的电力隧道网络，已建电力隧道均仅根据自身的需要和特点，配置一种或多种监视或控制装置，相互间缺乏必要的联系和有效的协调，无法实现真正的信息共享。现有监控系统也多基于电类传感器，其对环境要求更高、监控不够可靠、后期维护成本也较高。现少见部分基于光纤传感类的技术被分散运用于不同的系统中，综合多方位应用光纤传感技术的电缆廊道的在线监测还没有实施。

项目团队融合了机器人、视觉识别、智能控制、高电压和无人机技术，研制了双臂协同输电线路带电作业机器人，实现了机器人快速部署到位、自主上下线、高效行走越障，具有“一机多用”、环境适应性好、可拓展性强的特征，开创了“线上无人、现场少人”的带电作业新局面，提高了作业的本质安全，解决了带电作业结构性缺员的问题。

气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）是一种采用气体绝缘的高电压输电线路，具有传输容量大、损耗低、占地少等特点。多年来，国内外投运的GIL最高电压等级为800kV，且核心技术被国外长期垄断，1100kV GIL研制尚属空白。随着我国特高压电网的规模化建设，输电线路跨大江、大河等特殊环境时输电走廊限制难题逐渐显现，亟需开发出适用于特高压输电的GIL产品。项目组历经多年攻关，研制出世界首台高参数1100kV GIL， 项目获授权发明专利19项，受理发明专利25项，实用新型专利11项；软件著作权4项；发表学术论文18篇；出版著作1部。研制的1100kV GIL产品填补了世界空白，并成功应用于淮南~南京~上海特高压交流工程南京站、苏通GIL综合管廊工程等。近三年，项目新增合同额9.255亿元，利润2.541亿元。项目成果由中国电力企业联合会组织鉴定，达到国际领先水平，成为我国特高压输电领域的又一项重大技术创新。

2022年6月22日，中国电力科学研究院有限公司新能源研究中心顺利完成乌兰察布新一代电网友好绿色电站示范项目储能系统现场低电压穿越、高电压穿越和电网适应性测试工作。标志着全球规模最大“源网荷储”一体化示范项目并网性能现场测试工作全面完成，为项目投运后的安全稳定运行保驾护航。

架空输电线路

聚合物固态电解质体系 a) 提出了双层聚合物电解质的设计概念，扩大电化学窗口 b) 制备了含F的聚草酸酯结构，同时稳定金属锂和高电压的正极。 c) 揭示了聚合物结构与导离子率性能之间的构效关系。 Ø 低成本生产单晶高镍正极材料 a)无熔盐脉冲高温法制备八面体单晶 b) 晶粒生长抑制剂存在下的三段烧结，制备高分散立方体单晶

本成果聚焦面向高电压设备的机器人带电作业技术及智能装备，围绕 分层协同控制、多源视觉感知、高电压等电位防护、新型工法工艺等关键 技术研究，研制了10kV至220kV高压设备等电位带电作业机器人，已实现 变电设备过热螺栓更换、绝缘子干冰清洗，以及配网导线激光剥线与带电 搭火、部件安装等多项作业功能。