特高壓直流試驗(yàn)研究主要內(nèi)容

國(guó)家電網(wǎng)特高壓直流試驗(yàn)基地

國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃二三

中國(guó)電科院基本情況介紹一一、中國(guó)電科院基本情況介紹成立于1951年7月，是中國(guó)電力行業(yè)綜合性電力科學(xué)研究院，2001年10月整體轉(zhuǎn)制為國(guó)家電網(wǎng)公司全資科技型企業(yè)?！笆晃濉逼陂g，初步建成國(guó)際一流的“一流三大”電力科研機(jī)構(gòu)和高科技企業(yè)，成為國(guó)家電網(wǎng)公司的研究開發(fā)基地、技術(shù)服務(wù)基地、產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地、試驗(yàn)檢測(cè)基地和人才培訓(xùn)基地，在國(guó)家電網(wǎng)公司技術(shù)創(chuàng)新體系中起主導(dǎo)作用，在電力行業(yè)主流技術(shù)的發(fā)展方面發(fā)揮引領(lǐng)作用，在特高壓、大電網(wǎng)等重要技術(shù)領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先地位，為國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)、發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐。

經(jīng)營(yíng)情況資產(chǎn)總額16.21億，其中：流動(dòng)資產(chǎn)13.4億、固定資產(chǎn)2.81億

新簽合同總額達(dá)22.15億元，同比增長(zhǎng)67%2006年，在國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)綜合業(yè)績(jī)考核評(píng)比中排名第五

實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入11.19億元，同比增長(zhǎng)39%人力資源員工總數(shù)：1880人專業(yè)技術(shù)人員：1558人（占員工總數(shù)比例：82.87%，高級(jí)職稱：329人，中級(jí)職稱：362人）院士：2人（中科院院士1人、中國(guó)工程院院士1人）國(guó)家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家：12人享受政府特殊津貼專家：104人“百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選：4人博士：72人，3.92%；碩士：485人，26.41%副處級(jí)以上干部：98人離退休員工：401人形成了一支老中青結(jié)合、專業(yè)搭配合理、具有高技術(shù)水平和創(chuàng)新能力的人才梯隊(duì)，成為我國(guó)電力科研事業(yè)的一支重要力量

組織機(jī)構(gòu)中國(guó)電力科學(xué)研究院組織機(jī)構(gòu)職能管理部門戰(zhàn)略發(fā)展委員會(huì)學(xué)術(shù)技術(shù)委員會(huì)中電普瑞電力電子公司國(guó)電智深控制技術(shù)公司中電普華信息技術(shù)公司高壓電氣公司（北京伏安電氣公司）廊坊電科院東芝避雷器公司系統(tǒng)安全控制公司科東電力控制系統(tǒng)公司通信與供用電自動(dòng)化公司北京電研華源電力技術(shù)公司內(nèi)外貿(mào)易公司北京科銳配電自動(dòng)化公司等參股公司中電普瑞科技集團(tuán)公司輸配電及節(jié)電技術(shù)國(guó)家工程研究中心高科技公司后勤部門電力工業(yè)電力設(shè)備及儀表質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心（下設(shè)10個(gè)質(zhì)檢站）通訊技術(shù)研究所電力電子應(yīng)用技術(shù)研究所電廠自動(dòng)化研究所系統(tǒng)研究所高壓研究所（電磁環(huán)境所）信息技術(shù)應(yīng)用研究所高壓開關(guān)研究所新能源研究所電網(wǎng)自動(dòng)化研究所電測(cè)量研究所農(nóng)村電氣化研究所供用電研究所專業(yè)研究所研究生部《電網(wǎng)技術(shù)》雜志社一中心兩基地國(guó)家電網(wǎng)仿真中心奠基2006年10月16日，國(guó)家電網(wǎng)仿真中心奠基國(guó)家電網(wǎng)仿真中心

是我國(guó)最權(quán)威的電力系統(tǒng)仿真研究實(shí)驗(yàn)室，擁有目前世界最先進(jìn)的數(shù)?；旌鲜浇恢绷麟娏ο到y(tǒng)實(shí)時(shí)仿真裝置和全數(shù)字電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真裝置，為我國(guó)電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行開展了大量的試驗(yàn)研究，取得了豐富的研究成果。

正在建設(shè)的仿真中心包括三大實(shí)驗(yàn)室，屆時(shí)其仿真技術(shù)水平和仿真系統(tǒng)規(guī)模將居世界首位。特高壓直流試驗(yàn)基地鳥瞰圖2006年8月10日，綜合試驗(yàn)?zāi)芰κ澜绲谝坏膰?guó)家電網(wǎng)公司特高壓直流試驗(yàn)基地奠基。科技產(chǎn)業(yè)基地2007年，正式啟動(dòng)科技產(chǎn)業(yè)基地的規(guī)劃、建設(shè)主要實(shí)驗(yàn)室序號(hào)實(shí)驗(yàn)室名稱1電力系統(tǒng)仿真試驗(yàn)室（國(guó)家電網(wǎng)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）2高壓直流實(shí)驗(yàn)室3大功率電力電子試驗(yàn)室4大功率實(shí)驗(yàn)站5電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)室6電力系統(tǒng)特種光纜及光通信實(shí)驗(yàn)室7電力系統(tǒng)電能計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室8信息安全實(shí)驗(yàn)室9能量管理系統(tǒng)開發(fā)試驗(yàn)室10電力負(fù)荷控制試驗(yàn)室11低壓電器試驗(yàn)室12電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置檢測(cè)試驗(yàn)室13電磁兼容試驗(yàn)室1050kV工頻試驗(yàn)變壓器±600kV直流污穢試驗(yàn)電源高壓直流實(shí)驗(yàn)室可承擔(dān)高壓交/直流電力系統(tǒng)設(shè)備的外絕緣特性試驗(yàn)、電磁環(huán)境反應(yīng)試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和質(zhì)量檢驗(yàn)。高壓直流實(shí)驗(yàn)室二、國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃2006年跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀東北～華北雙回聯(lián)網(wǎng)姜家營(yíng)高嶺西北～華中聯(lián)網(wǎng)靈寶背靠背36萬(wàn)千瓦安陽(yáng)辛安羅敷靈寶

除海南、新疆、西藏、臺(tái)灣外，初步形成全國(guó)聯(lián)網(wǎng)。

2006年12月10日三滬直流建成投產(chǎn)，跨區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增強(qiáng)。荊州三廣直流300萬(wàn)千瓦惠州南橋葛洲壩政平龍泉華北～華中聯(lián)網(wǎng)華新宜都三峽～華東720萬(wàn)千瓦直流“十一五”期間跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃姜家營(yíng)三峽高嶺三堡上海陽(yáng)城政平辛安安陽(yáng)石北神木呼倫貝爾天津東寧東寶雞德陽(yáng)德陽(yáng)～寶雞直流輸電工程120萬(wàn)千瓦三滬直流輸電工程300萬(wàn)千瓦，2006年投產(chǎn)龍泉葛洲壩銀川東～天津東直流輸電工程，300萬(wàn)千瓦，2009年投產(chǎn)遼寧惠州呼盟～遼寧直流工程300萬(wàn)千瓦，2010年投產(chǎn)高嶺背靠背工程，150萬(wàn)千瓦，2008年投產(chǎn)靈寶羅敷蘇南山西向江蘇直流送電300萬(wàn)千瓦福建與廣東聯(lián)網(wǎng)工程150萬(wàn)千瓦葛滬綜合改造工程600萬(wàn)千瓦晉東南靈寶背靠背擴(kuò)建75萬(wàn)千瓦華北南方東北臺(tái)灣西北陜北煤電1、2陜北蒙西煤電3石家莊北京東華中濟(jì)南豫北420280240460340100360晉東南徐州淮南煤電徐州煤電362280雅龍江梯級(jí)金沙江I期金華川西水電130無(wú)錫南陽(yáng)283170329150上海北164華東杭北蕪湖290400長(zhǎng)沙荊門恩施樂(lè)山360330川西水電蒙西煤電4天津南昌唐山青島120300250300450福州400南京200240300沿海核電沿海電源150蒙西煤電1寧夏煤電2蒙西煤電2晉中煤電駐馬店武漢沿海核電260270300300錫盟煤電I錫盟煤電II480480連云港沿海核電280210300晉中重慶450晉東南煤電沿海核電沿海核電金沙江II期鐵嶺地下電站上海西蒙西

錫盟圖例500千伏交流±500千伏跨國(guó)直流1000千伏交流750千伏交流雅安西安東靖邊蒙西煤電6400400400280260100晉東南煤電300哈密新廠俄羅斯滁州泰州14045017027070270130150贛州泉州380410170西藏水電×360溫州2802020年特高壓電網(wǎng)規(guī)劃圖蒙古綿陽(yáng)萬(wàn)縣±800千伏直流寶清×440250150260榆林錫盟煤電III430200蒙西煤電5寧夏煤電1俄羅斯晉東南煤電阜新本溪寶清哈爾濱吉林450260240300260220西北哈密新廠準(zhǔn)東安西永登拉西瓦白銀西寧官亭張掖銀川東哈密新廠平?jīng)銮h渭北羊曲班多寶雞蘭州東天水榆林延安哈密電廠哈密變奇臺(tái)變吐魯番變西山變東郊變?yōu)醣弊儸敿{斯奎屯變皇宮變霍城變庫(kù)爾勒變400霍林河4509017022014080901001801403601503603901201201801502203201001801602302781411891707915025712021541645234440230中俄背靠背

2020年，國(guó)家電網(wǎng)特高壓網(wǎng)架形成以華北、華中、華東為核心，聯(lián)結(jié)各大區(qū)域電網(wǎng)、大煤電基地、大水電基地和主要負(fù)荷中心的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

渭南彬長(zhǎng)至馮屯10012070230503060120呼盟5呼盟4呼盟3呼盟2伊敏鄂溫克新左旗滿洲里200呼盟1海拉爾三、國(guó)家電網(wǎng)特高壓直流試驗(yàn)基地一、高壓直流的發(fā)展從20世紀(jì)50年代在電力系統(tǒng)中應(yīng)用以來(lái)，直流輸電被世界上很多國(guó)家廣泛采用，如中國(guó)、瑞典、德國(guó)、丹麥、南非、美國(guó)、加拿大、巴西、澳大利亞、俄羅斯、印度、日本等。高壓直流輸電優(yōu)點(diǎn)：對(duì)環(huán)境的影響更小、更經(jīng)濟(jì)、可用于電網(wǎng)間的不同步連接、更方便的功率控制，同時(shí)提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，適用于遠(yuǎn)距離、大容量輸電。

一、高壓直流的發(fā)展目前世界上已有80多項(xiàng)直流輸電工程投入運(yùn)行。目前運(yùn)行的電壓等級(jí)最高的直流工程為±600kV巴西伊泰普工程。中國(guó)已有6項(xiàng)±500kV直流工程運(yùn)行。中國(guó)正在建設(shè)±800kV特高壓直流工程，2020年前后，我國(guó)將有15個(gè)特高壓直流輸電工程，18個(gè)±500kV輸電工程。特高壓直流輸電線路27580公里，輸電容量9440萬(wàn)千瓦。

一、高壓直流的發(fā)展印度計(jì)劃于2012年完成國(guó)家電網(wǎng)互聯(lián)，可能采用±800kV直流輸電。中俄計(jì)劃在2015年將建設(shè)±800kV直流輸電線路。巴西、南非等國(guó)也在計(jì)劃建設(shè)特高壓直流輸電線路。

二、試驗(yàn)基地的建設(shè)意義

世界上最高電壓等級(jí)±800kV的直流輸電工程即將在中國(guó)建設(shè)投運(yùn)，中國(guó)走在世界直流輸電發(fā)展前列。實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)創(chuàng)舉，面臨著許多重大技術(shù)難關(guān)，一系列相關(guān)課題亟待研究解決。

我國(guó)氣候和環(huán)境的特殊性，線路電暈特性和電磁環(huán)境影響，以及高海拔、覆冰、重污穢等惡劣自然條件下的外絕緣特性都等需要進(jìn)行深入的試驗(yàn)研究。二、試驗(yàn)基地的建設(shè)意義設(shè)備帶電考核、人員培訓(xùn)需要設(shè)施和條件。±500kV直流工程設(shè)備運(yùn)行可靠性仍需研究，±800kV直流工程更需進(jìn)一步研究和總結(jié)。

國(guó)產(chǎn)化設(shè)備質(zhì)量的提高以及更經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立等需要大量試驗(yàn)研究。特高壓直流工程建設(shè)迫切需要有世界一流水平的直流特高壓試驗(yàn)研究基地。三、試驗(yàn)基地的建設(shè)原則

技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理優(yōu)化利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

滿足中國(guó)特高壓直流輸電工程需要±800kV線路途經(jīng)高海拔、覆冰和嚴(yán)重污染等地區(qū)。

功能全面完整、高效實(shí)用實(shí)現(xiàn)綜合試驗(yàn)?zāi)芰κ澜绲谝蝗?、試?yàn)基地的建設(shè)方案3.1特高壓直流試驗(yàn)線段3.2電暈籠3.3戶外試驗(yàn)場(chǎng)3.4試驗(yàn)大廳3.5污穢及環(huán)境試驗(yàn)室3.6線路電磁環(huán)境模擬試驗(yàn)場(chǎng)3.7避雷器試驗(yàn)室3.8絕緣子試驗(yàn)室3.1特高壓直流試驗(yàn)線段試驗(yàn)線段總長(zhǎng)900m，分3檔，檔距300m。可掛4根導(dǎo)線，導(dǎo)線上下、左右可調(diào)，直流電源為±1200kV。3.2電暈籠兩廂式，整體尺寸為70m×22m×13m（高），可進(jìn)行單極、雙極試驗(yàn)，與試驗(yàn)線段共用±1200kV直流電源。3.3戶外試驗(yàn)場(chǎng)

長(zhǎng)150m，寬90m,主要設(shè)備：(1)7.2MV沖擊電壓發(fā)生器；

(2)±1600kV直流電壓發(fā)生器；(3)50m×60m的門型塔。3.4試驗(yàn)大廳

90m×62m×50m，主要設(shè)備：(1)2×750kV工頻串級(jí)試驗(yàn)變壓器；(2)±1800kV直流電壓發(fā)生器；(3)6MV沖擊電壓發(fā)生器。3.4污穢及環(huán)境試驗(yàn)室污穢及環(huán)境試驗(yàn)室由凈空D20m×H25m的大型污穢-覆冰-低氣壓多功能試驗(yàn)室和6m×6m×10m的小霧室組成?？蛇M(jìn)行±800kV直流線路絕緣子串、支柱絕緣子及套管及其它設(shè)備常壓和低氣壓條件下的人工污穢、淋雨、覆冰試驗(yàn)。3.6線路電磁環(huán)境模擬試驗(yàn)場(chǎng)面積為90m×60m。主要設(shè)備：

(1)±300V直流電壓發(fā)生器；

(2)200kVA/330kV三相交流變壓器；

(3)330kV級(jí)的交流線段和直流線段各一條。通過(guò)改變模擬導(dǎo)線的布置方式，研究直流線路、交流線路、以及交直流線路或兩條直流線路同走廊等多種情況下的電磁環(huán)境。國(guó)際上只有美國(guó)電科院做過(guò)此類試驗(yàn)研究。3.6線路電磁環(huán)境模擬試驗(yàn)場(chǎng)導(dǎo)線布置方式有：

直流極導(dǎo)線單回水平或垂直排列、同桿雙回水平排列；交、直流線路同走廊時(shí)，直流線路單回水平排列或垂直排列、同桿雙回水平排列，交流線路單回水平排列或三角排列、同桿雙回水平排列等多種方式。3.7避雷器試驗(yàn)室建設(shè)規(guī)模分別為45m×30m×15m。主要設(shè)備：

(1)1/10、8/20、4/10s、30/60（μs）沖擊電流發(fā)生器；

(2)2ms方波電流發(fā)生器；

(3)4800kVA/10kV工頻電壓耐受特性試驗(yàn)裝置；

(4)直流背靠背老化試驗(yàn)裝置；

(5)15kV加速老化試驗(yàn)裝置；

(6)20kA整支殘壓及分流特性試驗(yàn)裝置。3.7避雷器試驗(yàn)室避雷器試驗(yàn)室定位于交直流避雷器及電阻片的特性研究，主要為型式試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)、質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)和技術(shù)性能測(cè)試等試驗(yàn)方法的研究。3.8絕緣子試驗(yàn)室建設(shè)規(guī)模為45m×30m×15m。主要設(shè)備：

(1)1200kV陡沖擊電壓發(fā)生器；

(2)500kV工頻試驗(yàn)變壓器；

(3)600kN熱機(jī)試驗(yàn)裝置；

(4)2000kN,15m臥式拉力機(jī)；

(5)700kNm,14m彎扭試驗(yàn)機(jī)；

(6)復(fù)合絕緣子綜合機(jī)械裝置；

(7)溫度循環(huán)試驗(yàn)裝置；

(8)理化試驗(yàn)裝置等。3.8絕緣子試驗(yàn)室絕緣子試驗(yàn)室定位于特高壓絕緣子及套管的特性研究，主要為瓷、玻璃及復(fù)合絕緣子的型式試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)、質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)和技術(shù)性能測(cè)試等試驗(yàn)方法的研究。針對(duì)特高壓復(fù)合絕緣子的特點(diǎn)，開發(fā)研制新的試驗(yàn)裝置，對(duì)復(fù)合絕緣子加速老化試驗(yàn)方法進(jìn)行深入研究。四、試驗(yàn)基地的規(guī)模及選址

占地120