特高壓直流試驗研究主要內(nèi)容

國家電網(wǎng)特高壓直流試驗基地

國家電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃二三

中國電科院基本情況介紹一一、中國電科院基本情況介紹成立于1951年7月，是中國電力行業(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，初步建成國際一流的“一流三大”電力科研機構(gòu)和高科技企業(yè)，成為國家電網(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、試驗檢測基地和人才培訓(xùn)基地，在國家電網(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)域處于國際領(lǐng)先地位，為國家電網(wǎng)的建設(shè)、發(fā)展提供堅強的技術(shù)支撐。

經(jīng)營情況資產(chǎn)總額16.21億，其中：流動資產(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67%2006年，在國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)綜合業(yè)績考核評比中排名第五

實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入11.19億元，同比增長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%，高級職稱：329人，中級職稱：362人）院士：2人（中科院院士1人、中國工程院院士1人）國家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家：12人享受政府特殊津貼專家：104人“百千萬人才工程”國家級人選：4人博士：72人，3.92%；碩士：485人，26.41%副處級以上干部：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，成為我國電力科研事業(yè)的一支重要力量

組織機構(gòu)中國電力科學(xué)研究院組織機構(gòu)職能管理部門戰(zhàn)略發(fā)展委員會學(xué)術(shù)技術(shù)委員會中電普瑞電力電子公司國電智深控制技術(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)量檢驗測試中心（下設(shè)10個質(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)自動化研究所電測量研究所農(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家電網(wǎng)仿真中心奠基2006年10月16日，國家電網(wǎng)仿真中心奠基國家電網(wǎng)仿真中心

是我國最權(quán)威的電力系統(tǒng)仿真研究實驗室，擁有目前世界最先進(jìn)的數(shù)模混合式交直流電力系統(tǒng)實時仿真裝置和全數(shù)字電力系統(tǒng)實時仿真裝置，為我國電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行開展了大量的試驗研究，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驗室，屆時其仿真技術(shù)水平和仿真系統(tǒng)規(guī)模將居世界首位。特高壓直流試驗基地鳥瞰圖2006年8月10日，綜合試驗?zāi)芰κ澜绲谝坏膰译娋W(wǎng)公司特高壓直流試驗基地奠基。科技產(chǎn)業(yè)基地2007年，正式啟動科技產(chǎn)業(yè)基地的規(guī)劃、建設(shè)主要實驗室序號實驗室名稱1電力系統(tǒng)仿真試驗室（國家電網(wǎng)公司重點實驗室）2高壓直流實驗室3大功率電力電子試驗室4大功率實驗站5電力系統(tǒng)動態(tài)模擬試驗室6電力系統(tǒng)特種光纜及光通信實驗室7電力系統(tǒng)電能計量標(biāo)準(zhǔn)試驗室8信息安全實驗室9能量管理系統(tǒng)開發(fā)試驗室10電力負(fù)荷控制試驗室11低壓電器試驗室12電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置檢測試驗室13電磁兼容試驗室1050kV工頻試驗變壓器±600kV直流污穢試驗電源高壓直流實驗室可承擔(dān)高壓交/直流電力系統(tǒng)設(shè)備的外絕緣特性試驗、電磁環(huán)境反應(yīng)試驗、型式試驗和質(zhì)量檢驗。高壓直流實驗室二、國家電網(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)姜家營高嶺西北～華中聯(lián)網(wǎng)靈寶背靠背36萬千瓦安陽辛安羅敷靈寶

除海南、新疆、西藏、臺灣外，初步形成全國聯(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。荊州三廣直流300萬千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720萬千瓦直流“十一五”期間跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃姜家營三峽高嶺三堡上海陽城政平辛安安陽石北神木呼倫貝爾天津東寧東寶雞德陽德陽～寶雞直流輸電工程120萬千瓦三滬直流輸電工程300萬千瓦，2006年投產(chǎn)龍泉葛洲壩銀川東～天津東直流輸電工程，300萬千瓦，2009年投產(chǎn)遼寧惠州呼盟～遼寧直流工程300萬千瓦，2010年投產(chǎn)高嶺背靠背工程，150萬千瓦，2008年投產(chǎn)靈寶羅敷蘇南山西向江蘇直流送電300萬千瓦福建與廣東聯(lián)網(wǎng)工程150萬千瓦葛滬綜合改造工程600萬千瓦晉東南靈寶背靠背擴建75萬千瓦華北南方東北臺灣西北陜北煤電1、2陜北蒙西煤電3石家莊北京東華中濟南豫北420280240460340100360晉東南徐州淮南煤電徐州煤電362280雅龍江梯級金沙江I期金華川西水電130無錫南陽283170329150上海北164華東杭北蕪湖290400長沙荊門恩施樂山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)劃圖蒙古綿陽萬縣±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爾勒變400霍林河4509017022014080901001801403601503603901201201801502203201001801602302781411891707915025712021541645234440230中俄背靠背

2020年，國家電網(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)荷中心的堅強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

渭南彬長至馮屯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、國家電網(wǎng)特高壓直流試驗基地一、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，直流輸電被世界上很多國家廣泛采用，如中國、瑞典、德國、丹麥、南非、美國、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：對環(huán)境的影響更小、更經(jīng)濟、可用于電網(wǎng)間的不同步連接、更方便的功率控制，同時提高了系統(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多項直流輸電工程投入運行。目前運行的電壓等級最高的直流工程為±600kV巴西伊泰普工程。中國已有6項±500kV直流工程運行。中國正在建設(shè)±800kV特高壓直流工程，2020年前后，我國將有15個特高壓直流輸電工程，18個±500kV輸電工程。特高壓直流輸電線路27580公里，輸電容量9440萬千瓦。

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

二、試驗基地的建設(shè)意義

世界上最高電壓等級±800kV的直流輸電工程即將在中國建設(shè)投運，中國走在世界直流輸電發(fā)展前列。實現(xiàn)這項創(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)行深入的試驗研究。二、試驗基地的建設(shè)意義設(shè)備帶電考核、人員培訓(xùn)需要設(shè)施和條件?！?00kV直流工程設(shè)備運行可靠性仍需研究，±800kV直流工程更需進(jìn)一步研究和總結(jié)。

國產(chǎn)化設(shè)備質(zhì)量的提高以及更經(jīng)濟合理的設(shè)計規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立等需要大量試驗研究。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研究基地。三、試驗基地的建設(shè)原則

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

滿足中國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、高效實用實現(xiàn)綜合試驗?zāi)芰κ澜绲谝蝗?、試驗基地的建設(shè)方案3.1特高壓直流試驗線段3.2電暈籠3.3戶外試驗場3.4試驗大廳3.5污穢及環(huán)境試驗室3.6線路電磁環(huán)境模擬試驗場3.7避雷器試驗室3.8絕緣子試驗室3.1特高壓直流試驗線段試驗線段總長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，與試驗線段共用±1200kV直流電源。3.3戶外試驗場

長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試驗大廳

90m×62m×50m，主要設(shè)備：(1)2×750kV工頻串級試驗變壓器；(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)境試驗室污穢及環(huán)境試驗室由凈空D20m×H25m的大型污穢-覆冰-低氣壓多功能試驗室和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。3.6線路電磁環(huán)境模擬試驗場面積為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級的交流線段和直流線段各一條。通過改變模擬導(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。國際上只有美國電科院做過此類試驗研究。3.6線路電磁環(huán)境模擬試驗場導(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，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裝置；

(4)直流背靠背老化試驗裝置；

(5)15kV加速老化試驗裝置；

(6)20kA整支殘壓及分流特性試驗裝置。3.7避雷器試驗室避雷器試驗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、抽樣試驗、質(zhì)量監(jiān)督檢驗和技術(shù)性能測試等試驗方法的研究。3.8絕緣子試驗室建設(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工頻試驗變壓器；

(3)600kN熱機試驗裝置；

(4)2000kN,15m臥式拉力機；

(5)700kNm,14m彎扭試驗機；

(6)復(fù)合絕緣子綜合機械裝置；

(7)溫度循環(huán)試驗裝置；

(8)理化試驗裝置等。3.8絕緣子試驗室絕緣子試驗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、抽樣試驗、質(zhì)量監(jiān)督檢驗和技術(shù)性能測試等試驗方法的研究。針對特高壓復(fù)合絕緣子的特點，開發(fā)研制新的試驗裝置，對復(fù)合絕緣子加速老化試驗方法進(jìn)行深入研究。四、試驗基地的規(guī)模及選址

占地120