我國不僅建成投運了世界上運行電壓最高、輸送能力最強、代表最高技術水平的特高壓交、直流輸變電工程，在世界上率先系統(tǒng)掌握了特高壓輸變電核心技術及其設備制造能力，而且立項編制了相關國際標準，由此主導了世界高壓輸電領域的話語權，占據了世界電力技術制高點。

　　■科技熱詞

　　特高壓輸電

　　一般來說，輸電電壓分高壓、超高壓和特高壓。國際上，高壓(HV)通常指35—220千伏的電壓；超高壓(EHV)通常指330千伏及以上、1000千伏以下的電壓；特高壓(UHV)指1000千伏及以上的電壓。而在我國，特高壓電網是指1000千伏交流和±800千伏直流輸電網絡。

　　特高壓電網形成和發(fā)展的基本條件，一是用電負荷的持續(xù)增長，二是電源基地與負荷中心在地域上呈逆向分布，且距離過遠。特高壓電網的突出特點是大容量、遠距離輸電，且占地少，線損小，聯(lián)網能力強。我國現(xiàn)有的長距離輸電主網架和世界主要國家一樣，多是500千伏的交流電網，即超高壓電網。

　　體現(xiàn)國家意志

　　從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”是質的提升，從“中國創(chuàng)造”到“中國引領”則是革命性飛躍。

　　迄今為止，世界公認在整個領域全方位實現(xiàn)了“中國引領”的，唯有特高壓。特高壓輸電技術，世界看中國。

　　“這不是哪個人、哪個團隊、哪個企業(yè)能做成的，而是體現(xiàn)了國家意志?！眹译娋W中國電力科學研究院院長郭劍波如是說。

　　從事了幾十年科研及管理工作的郭劍波談起“特高壓”，給出如下關鍵詞：

　　瞄準世界電力發(fā)展趨勢和技術制高點，緊密圍繞國家重大戰(zhàn)略需求，政府支持，企業(yè)主導，產學研聯(lián)合，社會各方廣泛參與，用科學手段和方法，以應用為目的，破解重大技術難題。

　　“這些話說起來容易，真做到很難。”他解釋，以往我們大多項目，都是單項技術突破，那當然也不容易。但特高壓輸變電系統(tǒng)開發(fā)與示范重大項目，是在整個領域取得了全方位突破，真正實現(xiàn)了世界公認的“中國引領”。我們不僅建成、投運了世界上運行電壓最高、輸送能力最強、代表最高技術水平的特高壓交、直流輸變電工程，在世界上率先系統(tǒng)掌握了特高壓輸變電核心技術及其設備制造能力，而且立項編制了相關的行業(yè)、國家、國際標準，為特高壓輸電技術的規(guī)模應用和走出國門創(chuàng)造了條件，由此主導了世界高壓輸電領域的話語權，占據了世界電力技術制高點。

　　它體現(xiàn)了國家意志。據介紹，直接參加這個項目的核心層，包括30多名院士，3000多名工程技術人員，11家國內外權威科研機構，9所高校和設計機構及200多家廠商，共涉及500多個單位、十幾萬人。

　　數不清的“世界之最”

　　在實際應用中，特高壓交流和特高壓直流在電網中各有特點，兩者相輔相成、互為補充。據專家介紹，從電網特點看，特高壓交流具有交流電網的基本特征，可以形成堅強的網架結構，理論上其規(guī)模和覆蓋面是不受限制的，對電力的傳輸、交換、疏散十分靈活。特高壓直流則是“直達快車”，用于點對點的傳輸，不能形成網絡，必須依附于堅強的交流輸電網才能發(fā)揮作用；而在受端電網直流落點過多，也存在著安全隱患。

　　因此，我國發(fā)展特高壓電網遵循如下原則：特高壓交流定位于更高一級電壓等級的網架建設和跨大區(qū)聯(lián)網送電；而特高壓直流定位于我國西部和北部大水電、大煤電基地以及新能源基地的電源大容量、超遠距離外送。

　　以目前已建成的兩個特高壓示范工程為例，晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程和向家壩—上?！?00千伏特高壓直流輸電示范工程在技術、設備制造、工程建設等方面究竟創(chuàng)造了多少個“世界之最”，恐怕連業(yè)內人士都難以盡數。

　　僅以兩個工程中部分頂尖特高壓設備為例，前者：額定電壓1000千伏、額定容量1000兆乏單體式變壓器為世界首次研制，單柱線圈的電壓達到1000千伏、容量達到334兆乏，創(chuàng)造了世界紀錄；額定電壓1000千伏、額定容量320兆乏高壓并聯(lián)電抗器為世界首次研制；額定電壓1000千伏、額定電流6300安、額定短路開斷電流50千安、直流分量時間常數120毫秒的氣體絕緣金屬封閉組合電器代表了世界同類產品的最高水平；用于中等和重污穢地區(qū)的特高壓避雷器、電壓互感器、支柱絕緣子、接地開關、油紙絕緣瓷套管、氣體絕緣瓷套管、氣體絕緣復合套管和復合絕緣子均為世界首次研制；開合110千伏、210兆乏超大容量電容器組的開關及110千伏干式并聯(lián)電抗器，達到世界同類裝置最高水平……后者：直流輸電用6英寸晶閘管在世界上首次研制成功，并實現(xiàn)工程應用；換流變壓器電壓等級最高、單臺容量最大；換流閥單閥組容量最大；低噪聲干式平波電抗器、直流穿墻套管、直流斷路器和隔離開關通流能力最大，均創(chuàng)造了世界之最，其中特高壓換流變、換流閥等重要設備研發(fā)均屬世界級技術難題。

　　在這樣頂尖難度的大背景下，前者工程國產化率達到約95%，設備國產化率達到約91%；后者設備國產化率達到67%。依托工程，我國電工裝備制造廠商總體掌握了特高壓交直流設備制造的核心技術，并具備批量生產的能力。工程帶動產業(yè)升級和跨越式發(fā)展，功不可沒。

　　特高壓輸電安全性無需擔憂

　　隨著晉東南—荊門和向家壩—上海兩個特高壓示范工程建成投運，一度圍繞特高壓技術、經濟性的熱烈爭議自然歸于平息，而對史上首個商業(yè)運行的特高壓輸電線路的安全、穩(wěn)定性的關注隨即突顯出來。跟現(xiàn)有的500千伏主網架相比，特高壓電網的安全性和運行穩(wěn)定性有何技術保障？

　　全國人大代表、中國工程院院士、國網電力科學研究院名譽院長薛禹勝在接受科技日報記者采訪時表示，“輸電電壓等級從500千伏升高至1000千伏對系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來的影響，和以前220千伏升高至500千伏時有相仿的本質?！彼忉專弘妷旱燃壝可咭粋€級別，都會帶來同樣性質的穩(wěn)定性問題；而對這個問題的解決，技術上并沒有不可逾越的障礙。但他同時也強調，電壓升高至特高壓等級，對系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求有量的提高——相比500千伏以下電網，它要求有更廣域、更快、更高水平的控制手段，要對系統(tǒng)運行有更深刻的理解。他引用“戰(zhàn)略上藐視、戰(zhàn)術上重視”來說明這一問題——不能因為原理上沒有問題，就放松警惕。

　　他舉例說，比如關鍵的“電磁環(huán)網”問題，即不同電壓等級的線路通過變壓器磁回路的聯(lián)接而形成高低壓電磁環(huán)網并聯(lián)運行。500千伏電網建設初期，網架薄弱；為保證輸電能力，不得不將500千伏線路與220千伏線路形成電磁環(huán)網運行。但一旦500千伏系統(tǒng)開斷，其負荷會瞬間轉移至220千伏電網，使后者面臨“難以承受之重”，由此可能演化為大停電。在這方面，國內外都有深刻的教訓。

　　如何解決電磁環(huán)網問題？薛禹勝介紹，根據我國《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》規(guī)定：隨著高一級電壓電網的建設，下級電壓應逐步實現(xiàn)分區(qū)運行，相鄰分區(qū)之間保持互為備用，這就是“開環(huán)”或稱“解環(huán)”。當500千伏線路逐漸成網，220千伏線路也就相繼開環(huán)運行。解環(huán)之后，整個電網系統(tǒng)的穩(wěn)定水平提高，系統(tǒng)的繼電保護安全自動裝置進一步簡化，發(fā)生多米諾骨牌效應的可能性大大降低。1000千伏電網的發(fā)展也將經歷類似過程。作為電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和控制領域專家，薛禹勝和他的團隊在特高壓工程上馬前，就與華東電網公司和江蘇省電力公司共同研發(fā)成功網、省兩級電網的時空防御系統(tǒng)，建成了世界上獨一無二的預警和多道防御體系，在風險控制上為特高壓一次系統(tǒng)應對諸如“電磁環(huán)網”一類的問題打下了堅實的基礎?！拔覀冊诙蜗到y(tǒng)上的創(chuàng)新可以支撐一次系統(tǒng)上取得的創(chuàng)新成果，我對此充滿信心?！毖τ韯偃缡钦f。