【儀表網(wǎng) 發(fā)明科技控】1月14日，國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)布了2015年我國發(fā)明有關(guān)情況，我國年度受理發(fā)明申請超過100萬件，連續(xù)5年位居世界發(fā)明占比不斷提高，創(chuàng)造重心繼續(xù)向技術(shù)水平較高的發(fā)明傾斜，表明發(fā)明創(chuàng)新發(fā)展作用更加明顯。
國家電網(wǎng)公司也有一個關(guān)于這5年的數(shù)據(jù)，從國家電網(wǎng)公司2016年
從跟隨到超越，實現(xiàn)“中國”總有秘訣。
如果說，只能選擇一樣必殺技作為國家電網(wǎng)公司的制勝法寶，應(yīng)該就是強大的創(chuàng)新基因。國家電網(wǎng)公司在重視創(chuàng)新、推動創(chuàng)新、依靠創(chuàng)新、參與創(chuàng)新的熱潮中，不斷出招，刷新一項項紀(jì)錄，科技創(chuàng)新工作取得了顯著成效。世人給國家電網(wǎng)公司貼上了“自主創(chuàng)新”和“敢為人先”的標(biāo)簽。今天就來數(shù)說一下，究竟是如何的成就，讓人如此稱許。
2015年“一種模塊化多電平換流器閥保護方法”獲金獎，也是電力行業(yè)獲金獎的。模塊化多電平換流器閥是柔性直流輸電系統(tǒng)核心的裝備，其保護方法可實現(xiàn)換流器閥快速處理故障，避免換流器閥失效或損壞，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。該完整提出柔性直流換流器閥的保護方法，在保護系統(tǒng)架構(gòu)、算法執(zhí)行周期、故障響應(yīng)速度等方面具有顯著優(yōu)勢，可將換流閥故障信息處理化繁為簡，有效解決換流閥保護在數(shù)據(jù)處理、故障定位分析方面的難題，降低故障對換流閥的危害，極大提升柔性直流換流閥運行的可靠性。此前，該技術(shù)在世界范圍內(nèi)處于空白。
電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定在線監(jiān)視和預(yù)防控制的方法
2013年“電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定在線監(jiān)視和預(yù)防控制的方法”獲中國金獎。“電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定在線監(jiān)視和預(yù)防控制的方法”是大電網(wǎng)控制領(lǐng)域的自主創(chuàng)新成果，內(nèi)外該領(lǐng)域的技術(shù)空白。根據(jù)這一研制成功的廣域監(jiān)測分析保護控制系統(tǒng)WARMAP，可實現(xiàn)電網(wǎng)多類安全穩(wěn)定問題的統(tǒng)一量分析與綜合優(yōu)化決策，具有預(yù)警、預(yù)防控制、緊急控制和校正控制等多種防御手段，為防御大停電事故提供了核心技術(shù)裝備，提升了我國電網(wǎng)的安全運行控制能力。
1月8日，中共中央、國務(wù)院在人民大會堂隆重舉行2015年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會。國家電網(wǎng)公司組織申報的青藏電力聯(lián)網(wǎng)工程、電網(wǎng)雷擊防護關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用、預(yù)防交直流混聯(lián)電網(wǎng)大面積停電的快速防控與故障隔離技術(shù)及應(yīng)用等3項成果榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎，大功率特種電源的多時間尺度控制技術(shù)及其系列產(chǎn)品開發(fā)和特大型水輪機控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、成套裝備與產(chǎn)業(yè)化等2項參與成果獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎。
青藏電力聯(lián)網(wǎng)工程是世界上海拔高、高寒地區(qū)規(guī)模大、穿越多年凍土區(qū)長、施工難度大的輸變電工程，沿線平均海拔4650米，高5300米，穿越多年凍土地段550千米。項目攻克直流外絕緣與電磁環(huán)境高海拔修正、多年凍土區(qū)輸電線路桿塔基礎(chǔ)建設(shè)、“強直流、弱交流”電網(wǎng)系統(tǒng)條件下的運行控制和安全防御等關(guān)鍵技術(shù)難題，建立了高海拔電網(wǎng)工程跡地植被恢復(fù)技術(shù)體系，取得了高海拔長距離輸電線路建設(shè)高原疾病臨床救治技術(shù)的突破，實現(xiàn)了零死亡、零傷殘和零鼠疫傳播。工程的成功建設(shè)，結(jié)束了西藏電網(wǎng)孤網(wǎng)運行歷史，解決了西藏電網(wǎng)長期缺電問題，在維護邊疆穩(wěn)定、國家安全和保護生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了重要的作用。
電網(wǎng)雷擊防護關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用項目，系統(tǒng)完成了雷電地閃監(jiān)測、雷擊放電機理、架空線路差異化防護及雷擊故障監(jiān)測四方面關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)新形成集理論模型、監(jiān)測系統(tǒng)、防護裝置和標(biāo)準(zhǔn)為一體的電網(wǎng)雷擊防護技術(shù)體系，全面提升了電網(wǎng)雷擊防護水平，整體技術(shù)水平。近三年，國網(wǎng)輸電系統(tǒng)雷擊故障率下降50%，指導(dǎo)處置雷擊故障6800余次，電網(wǎng)雷擊防護。成果還在京-滬高鐵，京、津等城市軌道交通牽引系統(tǒng)推廣應(yīng)用，雷擊故障率降低70%以上，經(jīng)濟和社會效益顯著。
預(yù)防交直流混聯(lián)電網(wǎng)大面積停電的快速防控與故障隔離技術(shù)及應(yīng)用項目，創(chuàng)建了交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障傳播分析理論，開發(fā)了成套防控決策支撐軟件;發(fā)明了基于耦合度匹配的交直流多目標(biāo)協(xié)調(diào)控制技術(shù)，研發(fā)了交直流協(xié)調(diào)控制系統(tǒng);提出了電網(wǎng)振蕩中心定位方法，研制了快速故障隔離裝置;構(gòu)建了集主動預(yù)防、優(yōu)化協(xié)調(diào)、快速響應(yīng)控制于一體的交直流混聯(lián)電網(wǎng)快速安全防控系統(tǒng)。項目成果為保障我國電網(wǎng)安全提供了堅強支撐，實現(xiàn)了特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)快速安全防控技術(shù)的。
“國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)創(chuàng)新工程”項目，榮獲2014年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
智能電網(wǎng)可極大提升電網(wǎng)接納新能源的能力，實現(xiàn)大范圍的資源配置，滿足客戶多樣化用電需求，已成為世界各國促進經(jīng)濟發(fā)展和保障能源安全的必然選擇。公司于2009年正式啟動堅強智能電網(wǎng)建設(shè)，旨在加快建設(shè)具有國家電網(wǎng)特色的創(chuàng)新體系，突破智能電網(wǎng)前沿技術(shù)和關(guān)鍵工藝，推動我國能源革命，智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。
電網(wǎng)大范圍冰凍災(zāi)害預(yù)防與治理關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備
“電網(wǎng)大范圍冰凍災(zāi)害預(yù)防與治理關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備”項目，獲得2013年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
該項目攻克了導(dǎo)線覆冰厚度自動識別難題，開發(fā)了輸電線路覆冰自動監(jiān)測系統(tǒng)。發(fā)明的新型直流融冰裝備，有效減少了裝置諧波及發(fā)熱影響，大幅降低了裝置體積和造價。項目研制并建立了從高壓到低壓、從固定式到移動式、從導(dǎo)線到地線、從主網(wǎng)到農(nóng)配網(wǎng)的融冰體系，有效防止倒塔斷線，提高了電網(wǎng)防冰減災(zāi)能力。項目研發(fā)的防冰閃復(fù)合絕緣子顯著提高了線路抗冰閃電壓，攻克了電網(wǎng)防冰閃停電關(guān)鍵技術(shù)。
特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用
“特高壓交流輸電關(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”榮獲2012年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。
2013年1月18日，在國家科技進步獎頒獎儀式上，評獎委員會這樣介紹創(chuàng)新的試驗示范工程：項目涉及180項關(guān)鍵課題攻關(guān)、9大類40余種關(guān)鍵設(shè)備研制，通過產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同攻關(guān)，在電壓控制、外絕緣配置、成套設(shè)備研制、電磁環(huán)境控制、系統(tǒng)集成和試驗?zāi)芰?大方面實現(xiàn)創(chuàng)新突破。
這樣一段評價，是國家電網(wǎng)公司聯(lián)合科研、設(shè)計、制造、高校等100余家單位連續(xù)幾年奮斗，攻克一項項難題換來的。
項目第二完成人、公司交流建設(shè)部副主任陳維江說，研發(fā)特高壓交流輸電技術(shù)，既面臨高電壓、強電流的電磁與絕緣技術(shù)挑戰(zhàn)，又面臨重污穢、高海拔的嚴(yán)酷自然環(huán)境影響，創(chuàng)新難度極大。
以電磁環(huán)境控制為例。電磁環(huán)境包括工頻電場、工頻磁場以及由電場導(dǎo)致的可聽噪聲和無線電干擾。特高壓的電壓、電流強度遠(yuǎn)大于500千伏，意味著電磁環(huán)境更復(fù)雜;加上特高壓線路、變電站構(gòu)成的多導(dǎo)體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺度大，進一步加大了電磁環(huán)境控制難度。
科研人員通過建立特高壓復(fù)雜多導(dǎo)體系統(tǒng)模型，開展全場域電場分析，提出了導(dǎo)線布置方案、線路對鄰近輸油輸氣管道的電磁影響防護措施。這些創(chuàng)新工作，使特高壓工程的電磁環(huán)境控制水平與常規(guī)500千伏工程相當(dāng)。
相關(guān)資料顯示，工程項目在電壓控制上的創(chuàng)新研究，在上實現(xiàn)了特高壓系統(tǒng)電壓優(yōu)化控制;在外絕緣配置上的創(chuàng)新，在世界上實現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境下特高壓系統(tǒng)外絕緣優(yōu)化配置，確保線路鐵塔重量降低64%、造價降低60%;在成套設(shè)備研制上的創(chuàng)新，改變了中國電氣設(shè)備制造領(lǐng)域長期從發(fā)達國家“引進技術(shù)、消化吸收”的發(fā)展模式，實現(xiàn)了中國創(chuàng)造;電磁環(huán)境控制研究實現(xiàn)了特高壓工程環(huán)境友好目標(biāo);系統(tǒng)集成研究形成了工程全套技術(shù)規(guī)范;試驗?zāi)芰ρ芯啃纬闪松峡稍噮?shù)高的高電壓、強電流試驗檢測能力，建立了完整的特高壓試驗研究體系。
目前，試驗示范工程共獲授權(quán)279項，其中發(fā)明96項，出版技術(shù)專著13部，發(fā)表論文370余篇;建立7大類77項國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為推廣特高壓交流技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
“可以說，依托項目，我國電力科技和輸變電裝備制造水平大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強，改變了我國輸變電行業(yè)長期跟隨西方發(fā)達國家發(fā)展的被動局面，確立了在高壓輸電領(lǐng)域的地位。”項目第三完成人、中國西電集團副總工程師宓傳龍說。
從行業(yè)跟隨者變?yōu)檎撸@一為多少人所夢想著的事，首先在特高壓技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)。在突破的過程中，公司明確的科技發(fā)展戰(zhàn)略、完善的科技創(chuàng)新體系發(fā)揮出巨大作用。
電力系統(tǒng)全數(shù)字實時仿真關(guān)鍵技術(shù)研究、裝置研制和應(yīng)用
“電力系統(tǒng)全數(shù)字實時仿真關(guān)鍵技術(shù)研究、裝置研制和應(yīng)用”項目獲2009年度國家科技進步獎一等獎。
“電力系統(tǒng)全數(shù)字實時仿真關(guān)鍵技術(shù)研究、裝置研制和應(yīng)用”是可應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、運行多個專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性研究項目。項目組8年攻關(guān)，研制出世界上首套可模擬規(guī)模達1000臺發(fā)電機、1萬條母線，可同時進行大電網(wǎng)動態(tài)仿真和局部電網(wǎng)快速電磁暫態(tài)過程仿真的大型電力系統(tǒng)實時仿真裝置，為新的大型裝備接入電網(wǎng)研究、電力系統(tǒng)事故分析、實際電網(wǎng)背景下的電氣控制設(shè)備測試、電網(wǎng)運行和規(guī)劃研究(特別是交直流混合輸電大系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行及控制策略研究)等提供了工具，為電網(wǎng)安全運行作出了突出貢獻。項目成果擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，近3年累計銷售收入3000萬元，節(jié)省國家投資1億元以上;預(yù)計進一步推廣應(yīng)用可節(jié)省國家投資10億元以上。
“輸電系統(tǒng)中靈活交流輸電(可控串補)關(guān)鍵技術(shù)和推廣應(yīng)用”項目，被授予2008年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
以可控串補技術(shù)為代表的靈活交流輸電技術(shù)，代表輸電技術(shù)的發(fā)展方向。它利用電力電子等先進手段提高電網(wǎng)輸電能力、提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，適用于220千伏、500千伏、750千伏和特高壓等各電壓等級電網(wǎng)。本項目的成功創(chuàng)新，有力推動了我國交流輸電技術(shù)的創(chuàng)新進程和產(chǎn)業(yè)升級。截至2008年年底，我國自主研發(fā)的串補裝置已在國內(nèi)外25條輸電線路上應(yīng)用33套，總?cè)萘砍^1087萬千乏。因采用該技術(shù)節(jié)省投資約40億元、節(jié)省線路走廊長達3200多千米。本項目成果在推廣應(yīng)用的短短4年間，國內(nèi)市場占有率已超過50%。
750kV交流輸變電關(guān)鍵技術(shù)研究、設(shè)備研制及工程應(yīng)用
“750kV交流輸變電關(guān)鍵技術(shù)研究、設(shè)備研制及工程應(yīng)用”榮獲2007年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
750千伏輸電技術(shù)是長距離、大容量、經(jīng)濟輸送電能的技術(shù)。該項目已申請78項，已獲25項。其中，發(fā)明6項，實用新型17項，外觀設(shè)計2項;另有53項已獲受理。還形成了20項相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)用研究成果建成的世界海拔高、長度為140.7千米的750千伏輸變電示范工程，設(shè)備國產(chǎn)化率達到了92%，通過了滿負(fù)荷試驗，運行安全可靠，被評為中國電力工程。該項目的研究與實施，標(biāo)志我國輸變電系統(tǒng)的科研、試驗、施工和裝備制造技術(shù)達到了先進水平。
750項目的關(guān)鍵技術(shù)全部為自主研發(fā)完成，節(jié)省技術(shù)引進費約1.3億美元。后續(xù)750千伏工程規(guī)劃投資達639億元，全部采用國產(chǎn)設(shè)備，將為我國電網(wǎng)和裝備制造業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益。隨著電網(wǎng)的升級，供電可靠性不斷提高，正推動著國民經(jīng)濟又好又快發(fā)展，帶來了巨大社會效益。同時，將為我國電網(wǎng)和裝備制造業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益。
新能源與儲能運行控制國家重點實驗室：擁有30個風(fēng)電機組試驗機位，是世界上具備風(fēng)電機組全部性能試驗和風(fēng)光儲聯(lián)合運行技術(shù)研究的試驗基地。近5年來累計獲得國家科技進步獎3項，主持和參與制定標(biāo)準(zhǔn)21項、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)32項。
電網(wǎng)安全與節(jié)能國家重點實驗室
電網(wǎng)安全與節(jié)能國家重點實驗室：以電網(wǎng)安全與節(jié)能為重點，深入開展電力系統(tǒng)仿真分析與規(guī)劃技術(shù)、大電網(wǎng)安全運行及控制技術(shù)、電力電子及輸配電節(jié)能、電網(wǎng)安全運行及其自動化等方向的研究工作。
先進輸電技術(shù)國家重點實驗室
先進輸電技術(shù)國家重點實驗室：涵蓋控制、裝備、試驗、器件和材料五大研究方向，取得了豐碩成果：靈活交流輸電技術(shù)成果已全面占領(lǐng)國內(nèi)并打入市場;特高壓直流輸電技術(shù)成果徹底打破國外對直流核心裝備的壟斷;柔性直流輸電技術(shù)成果成功應(yīng)用于世界五端柔直工程，實現(xiàn)。
電網(wǎng)輸變電設(shè)備防災(zāi)減災(zāi)國家重點實驗室
電網(wǎng)輸變電設(shè)備防災(zāi)減災(zāi)國家重點實驗室：擁有大的綜合人工氣候室、精度達0.001度極軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、戶外自然災(zāi)害試驗場等的研究條件，人才結(jié)構(gòu)合理。實驗室成果居水平，防冰減災(zāi)技術(shù)成果獲國家科技進步獎一等獎。
電網(wǎng)環(huán)境保護國家重點實驗室
電網(wǎng)環(huán)境保護國家重點實驗室：攻克了三峽工程船閘電磁干擾、特高壓交流輸電技術(shù)電磁環(huán)境控制等一系列核心技術(shù)，綜合科研能力處于國內(nèi)、先進水平。近五年，共制訂、修訂標(biāo)準(zhǔn)40多項，獲得國家科技進步獎特等獎1項、一等獎1項，省部級獎20項。
智能電網(wǎng)保護和運行控制國家重點實驗室
智能電網(wǎng)保護和運行控制國家重點實驗室：在基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用技術(shù)推廣等方面擁有優(yōu)勢，形成了行業(yè)內(nèi)強大的全產(chǎn)業(yè)鏈能力，獲國家科技進步獎一等獎1項、二等獎3項，擁有2位中國工程院院士。
