中國標準再次贏得世界——“特高壓±800kV直流輸電工程”獲2017年度國家科技進步獎特等獎側記

2018-01-25 12:50:49 中國能建周刊　點擊量：評論 (0)

一頭連著西部清潔能源開發利用，一頭連著東中部霧霾治理，跨越2000公里，一路翻山越嶺，由特高壓直流輸電工程承擔的大規模能源資源優化調配

一頭連著西部清潔能源開發利用，一頭連著東中部霧霾治理，跨越2000公里，一路翻山越嶺，由特高壓直流輸電工程承擔的大規模能源資源優化調配，已成為國家能源轉型、綠色發展的重要支點。

1月8日，由中國能建等30家單位聯合完成的“特高壓±800kV直流輸電工程”獲2017年度國家科技進步獎特等獎。自2005年起，作為項目的主要完成單位——中國能建旗下的中國電力工程顧問集團(電力規劃設計總院)，受國家電網、南方電網的委托，承擔了云廣、向上兩個±800kV特高壓直流輸電示范工程的設計牽頭和評審工作，所屬設計施工裝備企業共同參與，為攻克世界級電網設計難題、開展重大科技項目攻關、創造國際一流精品工程提供了堅強支撐。

從無到有，實現了艱難而漂亮的跨越

2005年，國家啟動百萬伏級交流、±80萬伏級直流輸電技術前期研究工作。受業主委托，原中電工程(電規總院)立即組織實施首批國家示范特高壓直流工程可行性研究及初步設計工作。

短短不到兩年，2006年11月初召開的向上直流換流站預初步設計評審會，標志著特高壓直流工程進入了新的階段。

2010年6月，云廣示范工程雙極投產;2010年7月，向上示范工程雙極投產。

“從無到有，實現了一次非常艱難的跨越。” 項目完成人之一，全國工程勘察設計大師、電規總院總經理梁政平認為，中國能建在設計技術方面取得的突破，不僅為工程應用作出了重要貢獻，還全面掌握了這一具有自主知識產權的最先進特高壓輸電設計技術。

“這是世界上這一領域首套設計技術規范，是真正的中國標準。”梁政平說。

5年時間里，中國能建人用“中國標準”再次為世界充電，解決了世界范圍內特高壓直流設計的規范化問題。通過自主化設計，中國能建編制完成《±800kV直流換流站設計規范》《±800kV直流架空輸電線路設計規范》2個國家標準，引領特高壓±800kV直流輸電技術經濟指標達到國際先進水平。

而在此之前，“西電東送”戰略已經面臨送出瓶頸。±500kV直流輸電技術，無法滿足我國大規模跨區域能源優化戰略的需要，能源電力發展的核心技術亟待突破。

一面是國家能源戰略需求迫切，另一面被列為國家重大科技支撐計劃項目的示范工程，其科研、設計、設備、建設難度，堪稱世界輸變電領域的“珠峰”。

“以前做設計，我們可以去國外考察，看實物，引進、消化、吸收。可是，做特高壓直流設計，國外不但沒有，而且在國際電工界，還被公認這是辦不到、不敢想的事。”中電工程總工程師李寶金介紹說，在十幾年前，當提出向上線輸送容量640萬千瓦，云廣線500萬千瓦的設計理論值時，“技術難度、風險有多大可想而知，甚至是非常冒險的”。

再苦，也要上;再難，也要干。

面對如此艱巨的任務，原中電工程(電規總院)及時成立了特高壓工作領導小組、特高壓工作組和特高壓專家組，充分發揮自身技術、實踐和綜合管理優勢，從全國六大區域設計院抽調專家、骨干力量，將中國最優秀的電力設計力量融合為一個整體，義無反顧地投入到特高壓工程設計攻關中。

反復迭代，高強度地開展聯合攻關

研制±800千伏特高壓直流輸電用平波電抗器樣機的重任，落到了中國能建北京設備公司張月華團隊的肩上。

時間緊、任務重，科研單位又不能提供準確的樣機制造參數，貿然做，1000多萬元的設備，隨時可能成了試驗品，造成巨大浪費，研發一度陷入焦灼之中。

“那時，上上下下都在投入了攻關，為了一個關鍵參數，往往要晝夜連續奮戰。”一次，張月華白天無法聯系上專家，晚上正在給女兒洗澡，專家電話打來。張月華條件反射地馬上抓起電話，跑到陽臺上接聽。半個多小時后，當她回到浴室，才發現2歲多的女兒一直在哇哇大哭。

“我們很多次聯系不上專家，這次人家主動打過來，要是接不上，不知道下次怎么聯系上啊!”談及此，她鼻子一酸，淚濕眼眶。

這些故事和場景，在最初最艱難的5年中，曾經一幕幕地、無數次地發生在這些中國能建電力設計工程師的身上，組合成了他們特高壓設計工作生活的“苦樂”常態。

“有時候真的顧及不了太多了，也沒有時間讓你去多想。設計是工作鏈的最前端，大家在看著我們，等著我們的工作業績。”梁政平說。

與時間賽跑，向巔峰挑戰，不舍不棄、不眠不休……

既然無技術標準、無工程先例可借鑒，那就踏踏實實地想方設法作科研。為了應對超常態的工作任務，中國能建特高壓工作組形成了靈活的組織管理和技術創新運行機制，高效推動設計咨詢和科學試驗之間的相互融合與驗證。

“反復迭代，高強度地進行聯合攻關，是設計工作的一大特色。”李寶金說。

在項目管理中，中國能建特高壓設計工作創造性地采用設計、科研、設備研制同步推進的模式，設計單位與國內知名高校、科研院所、設備研制單位通力協作，邊研究、邊設計、邊攻關，對于每一個關鍵環節進行反復地溝通與確認，有序推動特高壓技術穩步前進，形成“設計理念先行”“科研設備同步”“成果驗證設計”的循環工作模式，高效推動特高壓直流輸電技術不斷走向成熟，將中國特高壓直流輸電技術推向國際領先地位。

創新驅動，引領世界電力科技水平升級進步

在特高壓±800kV直流輸電工程設計中，值得自豪的技術創新和突破，還有很多。

——項目從理論和實踐上，研究和攻克了特高壓直流工程的過電壓保護、空氣間隙確定等方面的世界級難題，在世界上首次研究并提出了±800kV特高壓直流輸電絕緣配合原則。

——首次研究并提出±800kV特高壓直流輸電的雙閥組均衡串聯主接線拓撲結構。

——首次研究并采用兩個換流站共用一個接地極，減少了土地資源的占用。

——首次確定了±800kV直流工程的電磁環境控制參數，滿足工程環境保護要求。

——在世界上成功研究解決了大容量特高壓直流接入系統問題并保證了系統安全穩定運行，充分發揮了±800kV特高壓直流輸電的輸電能力，取得了巨大的經濟效益和社會效益。

——建立了世界首個特高壓直流技術體系。在特高壓直流輸電設計無標準規范可循、無工程建設經驗可供參考的困難條件下，設計單位在全面總結我國±500kV直流輸電工程的設計、施工、運行經驗并借鑒國內外工程研究成果的基礎上，分析工程設計特點和難點，密切跟蹤與工程相關的科研攻關成果，開展了包括±800kV直流系統工程設計、±800kV級換流站設計規范、±800kV架空輸電線路設計規范等90余項科研和設計專題研究，取得與設計有關的2項國家標準、6項行業標準、100多項授權專利，并在此基礎上完成了工程設計，促進了我國乃至世界電力科技水平的升級進步。

經過十余年的不懈努力，我國全面掌握了特高壓核心技術，成為世界首個、也是唯一成功掌握并實際應用特高壓這項尖端技術的國家。在展示中國在世界電力工業一流形象的工作中，中國能建特高壓設計攻關團隊不辱使命。

再獲國家科技獎最高榮譽，離不開企業雄厚的技術實力。近年來，中國能建形成了以電力規劃設計總院、工程研究院、院士專家工作站、8個博士后科研工作站、3個國家級和43個省級研究機構為主體，66家高新技術企業組成的創新體系。共取得國家科技進步獎44項，其他重大科技成果3300余項，擁有有效專利4000余項，制修訂國家標準和行業標準500多項。

作為國家能源建設領域的領軍企業，中國能建完成了我國90%以上的電力規劃科研、咨詢評審、勘察設計和行業標準制定工作，開展了30多個國家和地區的200多項重大工程勘察設計業務。受國家發展改革委、國家能源局委托，以電力規劃設計總院和區域、省級電力設計院為平臺，完成了國家“十三五”能源規劃研究、“十三五”電力規劃研究和“一帶一路”國家能源規劃研究等重大課題。