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十年攻关 特高压测量技术研究成果获江苏省科学技术奖一等奖

国际电力网  来源:江苏科技报  日期:2017-03-09

世界特高压看中国。近年来,特高压成为我国科技实力的一张名片。特高压有很多的专业研究方向,由国网江苏省电力公司、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院等6家单位共同完成的“全系列国家工频高电压标准装置研制与应用”研究,瞄准了“测量”研究,用十年时间,解决了一个世界性难题——特高压1000kV的电压怎么测才能测得准且高效。日前,这一研究成果斩获省科学技术奖一等奖。

世界各国电压等级不同,目前电压最高的就是我国的1000kV,“有了准确的电压等级,才能够保证电网的正常运行,电压等级就像是人体的血压,高了低了都不行,量值如果不准,就会给系统带来风险,电压高了会烧毁设备,电压低了会出现异常甚至系统崩溃。”成果主要完成人杨世海告诉记者。

不仅是电网安全的需要,一些跨省间的输电结算也需要准确的测量技术。“一般家里用电每月不过几百度,但是特高压一年输送的电量可达上百亿千瓦时,此时,精准结算送电量就显得特别重要。”杨世海说,这也是保证特高压走出国门,保证公平交易的需要,如果做不出一套特高压标准,让外国捷足先登,装备出口肯定要受制于人,难以保证自主权。因此,建立国家最高赋值标准也是维护国家技术主权的重要工作。

说起来容易,做起来难,这么高的电压,怎样才能安全、准确、便捷地测量?杨世海告诉记者:“我们的主要创新点在两个方面,一方面是研制最高等级的标准用来给特高压电网赋值,另一方面是做出一个集成设备,将原来重达数十吨的分散式庞杂设备集成到一辆试验车内。”

先说如何测得准。杨世海介绍,首先要攻克的难点就是如何让测量标准器顺利冲到1000kV电压,从500kV直接冲至1000kV,难度很大,在冲击750kV电压时,标准器绝缘多次出现击穿现象,设备都被电压给打坏了。“我们先从100V的电压开始做,此时的测量精确度可以达到十万分之二,也就是说,我们在低电压时做一个超级准确的测量,每升一级,将误差控制到最低,最终便实现了1000kV,偏差仅有万分之二的成绩。”如今,这项成果已经给南京、泰州等地的特高压站准确测量电压数值。

解决了测得准的问题,团队的目光又转移到如何测得更便捷。杨世海告诉记者,以往的测量工作现场设备加起来数十吨,且繁杂笨重,测量工作笨拙又复杂。“如今,我们只需驾驶一辆1000kV特高压互感器试验车抵达现场,就可以顺利完成所有工作了。”杨世海说,这样的集成做起来并不容易,回忆起来,当时车辆高度每压缩一厘米,都是一种“煎熬”,需要团队付出巨大的努力,现在这辆车高3.98米,完全符合道路交通运输要求。记者在现场看到,这辆车不仅体积小,而且还特别“聪明”,所有操作都不需要人工干预,测量设备可以从车体里自动伸缩抬升,十分便捷。

做到这些,杨世海和团队成员们并不满足,“我们还想着技术的更新换代问题,这套系统是基于现在的电磁感应原理,是电磁式测量,以后随着电力系统智能电网和数字化变电站的应用推广,这又将是原理上的颠覆,那时传送的都是数字信号,用光纤传输,有可能到那时,我们的测量设备就不是一辆车了,一个笔记本大小的盒子就完全可以满足所有需求了。”

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