9月30日,科技部發布“關于批準建設第三批企業國家重點實驗室的通知”,國網智能電網研究院“先進輸電技術實驗室”被批準建設第三批企業國家重點實驗室。這項國家級資質的取得,得益于國家特高壓和智能電網的加快建設,得到了國家電網公司的極大支持,也離不開實驗室全體工作人員的辛勤努力,對于未來提升國家和行業的關注,獲取更大支持力度,促進柔性直流輸電、靈活交流輸電、直流電網等先進輸電技術和大功率電力電子器件、電工新材料等基礎技術的發展具有重大意義。
潛心積累
“先進輸電技術實驗室”是國家電網公司最早開展直流輸電和電力系統電力電子技術研究的科研試驗機構,重點圍繞特高壓直流輸電、靈活交流輸電、柔性直流輸電及直流電網等領域,開展裝備、器件、材料、試驗、系統集成等基礎共性技術研究。經過十余年發展,實驗室積累了豐富的技術裝備和科研人才資源。建成了大功率電力電子、柔性直流輸電仿真、靈活交流輸電仿真、電力電子器件、輸電用電工材料等5大科研試驗平臺;形成了“高壓直流輸電技術與裝備”國家科技創新團隊和基于可關斷器件的靈活交流輸電裝置及應用、電力系統壓接型電力電子器件及串聯應用、新型電工材料研究及應用等3個國家電網公司科技攻關團隊;培養和引進了大批國內外高水平專家,其中,IEEE FELLOW(電氣電子工程師協會 會士)1人,享受國務院特殊津貼專家6人,“千人計劃”專家6人,新世紀百千萬人才工程國家級人選1人。
作為實驗室主任,湯廣福懷有一個熾熱的夢想,那就是通過自主創新,不斷探索先進輸電技術,在直流輸電、靈活交流輸電、直流電網等領域提高電網智能化水平,讓中國來引領世界輸變電技術的發展。但在十余年前,靜止無功補償器、可控串聯補償器、直流換流閥等設備基本依靠國外引進,即使獲得設計圖紙都要花費巨資,核心技術更是嚴格保密,國外電氣巨頭們的實驗室不允許外人參觀。國內外技術水平的巨大差距,使他深深地意識到,只有掌握核心技術,才有可能搶占未來發展的主動權和技術制高點,而自主創新是唯一的道路。就是這樣的信念,使他和第一批實驗室人員走上了那條坎坷曲折、飽含艱辛但沿途充滿無限風景的探索之路,并在后來不斷吸引著懷有同樣夢想的年輕人加入,使隊伍不斷發展壯大。
突破創新
近年來,實驗室把握特高壓和智能電網建設契機,取得了一系列重大技術成果,實現了示范應用和轉化推廣,有效支撐了電網發展。
2004年,國內第一個電網靜止無功補償工程——鞍山紅一變工程正式投運。2009年,建成了涵蓋靈活交流輸電裝置和高壓直流換流閥試驗能力的“電力系統電力電子實驗室”,一舉打破了ABB、西門子等跨國公司在電力電子試驗方面的壟斷,成為世界上試驗參數最高、試驗能力最強、試驗功能最齊全的大功率特高壓專業實驗室。2010年,成功研制世界首套±800kV/5000A特高壓直流換流閥,并在多條特高壓直流工程中實現示范應用和轉化推廣。打破了跨國公司近半個世紀的核心技術壟斷,創造的年產值超過10億元。在此基礎上,成功研制±1100kV/12GW特高壓直流換流閥工程樣機,為后續更高電壓、更高容量直流輸電工程建設提供了關鍵技術和核心裝備基礎。
與國外同步啟動模塊化多電平(MMC)柔性直流輸電技術研究,開辟了全新技術路線,掌握了全系列關鍵技術,于2011年建成亞洲首條柔性直流示范工程——上海南匯工程;2013年,成功研制世界首套±320kV/1000MW柔性直流換流閥,世界著名電力試驗認證機構——荷蘭KEMA實驗室高度評價這一成果:“是超級電網發展歷程中的重要里程碑”,目前,該成果已應用于世界電壓等級最高、輸電容量最大的雙極柔性直流工程——廈門柔性直流輸電工程。2015年,實驗室又成功研制出世界首套200kV高壓直流斷路器,解決了無自然過零點時直流故障電流可靠切斷的“百年電力技術難題”,為未來直流電網建設提供了關鍵裝備基礎。
突破了750kV及以下靈活交流輸電裝備的共性技術,自主研制了靜止無功補償器、可控串聯補償器、可控并聯電抗器、短路電流限制器、靜止同步補償器等多種靈活交流輸電裝備,并實現示范應用和轉化推廣。目前,靜止無功補償裝置(SVC)已在我國和韓國、菲律賓等多個國家成功應用100余套??煽卮撗a償器研制成功使國內工程招標價格下降30%以上,產品出口越南、巴西等國。2015年,實驗室成功研制了目前世界上電壓最高的統一潮流控制器(UPFC)樣機,各項指標達到了國際領先水平,進一步強化了國家電網公司在靈活交流輸電領域的技術領先地位。
在不斷取得重大裝備研發成果的同時,實驗室堅持開展器件、材料等基礎性研究并取得一系列創新成果,為未來新型高端電力裝備研制和電網建設提供了技術儲備。自主研制的高導電率擴容節能導線,率先開發出750kV及以下復合材料桿塔,成功研制了1200V—3300V系列硅基IGBT器件和國內單芯片功率等級最高的3300V/50A碳化硅二極管,實現示范應用。
著眼未來
成績的取得非一時之功,發展的道路依然艱辛而漫長。過去的經驗和結果很好印證了當初的選擇。“先進輸電技術實驗室”要繼續堅持自主創新的道路;圍繞輸電走廊利用效率提升、可再生能源遠距離大容量傳輸等重大技術需求,加強特高壓直流輸電、柔性直流輸電、靈活交流輸電等領域的共性技術研究,發展直流電網基礎理論,加快推進科技創新;探索建立實驗室資源開放共享機制,采取吸引訪問學者、對外聯合開展科技項目和設立開放基金等一系列措施,吸引國內外知名高校、研究機構共同參與智能電網、全球能源互聯網核心技術攻關,加強國內外學術交流,吸納優秀青年專家和學術骨干加入實驗室相關課題研究工作,培養和發掘優秀技術人才,著力實現機制創新。通過技術和機制兩個維度的創新,實現關鍵技術突破,創造重大科技成果,持續加強成果轉化與應用推廣,努力發展成為國際一流的能源電力研究機構,推動行業技術進步,服務和支撐全球能源互聯網構建! 來源:環球網