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國(guó)網(wǎng)河南電科院：聚焦生產(chǎn)痛點(diǎn) 解鎖科技密碼

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-05-20 09:35

王雨辰

　　“煙火紅色風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)51個(gè)、黃色風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)59個(gè)，相關(guān)工單已自動(dòng)派發(fā)至設(shè)備運(yùn)維單位！”5月5日，國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院大數(shù)據(jù)與人工智能室技術(shù)人員通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的告警模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全省輸電線(xiàn)路通道煙火風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)告警情況。這一科創(chuàng)成果大幅提升基層監(jiān)控運(yùn)維人員的工作效率，為輸電線(xiàn)路的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航，是河南電科院“生產(chǎn)出題，科技破題”工作理念的一個(gè)縮影。

　　作為河南省公司的技術(shù)引領(lǐng)中心、人才培育基地，河南電科院在加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的進(jìn)程中搶抓機(jī)遇、主動(dòng)作為，在省級(jí)電科院改革中積極探索、先行一步。河南電科院以科技創(chuàng)新為抓手，致力于解決河南公司發(fā)展及安全生產(chǎn)運(yùn)行重大問(wèn)題與技術(shù)難題，在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域取得突破性成果。

　　攻克技術(shù)難題，首創(chuàng)新裝備提升高壓直流輸電可靠性

　　近日，河南電科院正式編制完成《混合換相換流閥全過(guò)程關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)監(jiān)督實(shí)施細(xì)則》，首次填補(bǔ)了該領(lǐng)域技術(shù)空白，為混合換相換流閥工程改造應(yīng)用筑牢了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)監(jiān)督基礎(chǔ)。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)直流輸電工程的“心臟”——基于晶閘管的電網(wǎng)換相換流閥，普遍存在受交流系統(tǒng)擾動(dòng)而發(fā)生“換相失敗”的難題，制約了西部地區(qū)清潔能源向中東部負(fù)荷中心大規(guī)模輸送能力的提升。河南電科院深入落實(shí)科技創(chuàng)新要求，創(chuàng)新采用基于全控型IGCT器件的混合換相換流閥技術(shù)路徑，攻克“換相失敗”難題。

　　2021年以來(lái)，河南電科院聯(lián)合清華大學(xué)等單位開(kāi)展了混合換相換流閥技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)常規(guī)直流換相失敗，提出了基于IGCT器件的混合換相換流新技術(shù)，全球首次將換流閥最小熄弧角降低到2°；通過(guò)拓?fù)鋭?chuàng)新突破了電壓精準(zhǔn)鉗位的百級(jí)器件串聯(lián)電壓均衡難題，提出了混合換相換流器“器件—裝備—系統(tǒng)”三級(jí)協(xié)同的暫態(tài)應(yīng)力防護(hù)方法，實(shí)現(xiàn)換流器電磁暫態(tài)本征安全；聚焦關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵功能可靠性驗(yàn)證，提出了新型換流閥型式試驗(yàn)技術(shù)，填補(bǔ)試驗(yàn)領(lǐng)域技術(shù)空白。最終，經(jīng)過(guò)多輪次試驗(yàn)和迭代，河南電科院成功研制世界首臺(tái)混合換相換流閥裝備，并通過(guò)全工況型式試驗(yàn)。2023年7月，混合換相換流閥被中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)評(píng)價(jià)為“國(guó)際領(lǐng)先”，2024年9月，入選工業(yè)和信息化部《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄（2024年版）》。據(jù)悉，世界首臺(tái)混合換相換流閥計(jì)劃于今年9月至11月在國(guó)網(wǎng)河南直流中心靈寶換流站改造應(yīng)用。

　　牽頭制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)電網(wǎng)綠色可持續(xù)發(fā)展

　　4月2日，由河南電科院牽頭，聯(lián)合沈陽(yáng)蓄電池研究所、中國(guó)汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化研究院等單位提出，經(jīng)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)和德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)共同提案的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《退役電池回收放電指南》獲得國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）批準(zhǔn)立項(xiàng)。該標(biāo)準(zhǔn)是退役電池回收領(lǐng)域的首個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著中國(guó)在電池回收技術(shù)規(guī)范制定上取得全球引領(lǐng)地位。

　　截至2024年底，全球新型儲(chǔ)能市場(chǎng)新增裝機(jī)約188.5吉瓦時(shí)，其中中國(guó)占有107.1吉瓦時(shí)，全球電動(dòng)汽車(chē)保有量約為6000萬(wàn)輛，其中中國(guó)占有超過(guò)3000萬(wàn)輛。儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)必然帶來(lái)大量的退役電池。歐盟《新電池法規(guī)》要求出口歐盟電池必須注明電池的材料來(lái)源及回收信息。2025年2月21日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議通過(guò)《健全新能源汽車(chē)動(dòng)力電池回收利用體系行動(dòng)方案》，其中明確指出要強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)研制，著力提升電池回收利用能力。

　　電池回收技術(shù)復(fù)雜，需要多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范回收工藝流程。河南電科院依托“河南省新能源固廢綠色回收工程研究中心”省級(jí)實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合中南大學(xué)、鄭州大學(xué)、河南大學(xué)等優(yōu)勢(shì)單位，聚焦儲(chǔ)能發(fā)展退役階段安全環(huán)保處置等方向，開(kāi)發(fā)了電池梯次利用和資源化回收相關(guān)技術(shù)與裝備，發(fā)布了儲(chǔ)能電池退役評(píng)估等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)，助力電網(wǎng)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

　　該標(biāo)準(zhǔn)是退役電池回收領(lǐng)域首個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，也是中德標(biāo)準(zhǔn)化合作的又一重大成果，將為退役儲(chǔ)能及動(dòng)力電池回收放電的方法和流程提供規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)對(duì)于促進(jìn)中國(guó)電池回收技術(shù)輸出、便利中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的國(guó)際貿(mào)易、增強(qiáng)中國(guó)全球技術(shù)話(huà)語(yǔ)權(quán)與標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)具有重大意義。

　　創(chuàng)新防舞技術(shù)，筑牢特高壓舞動(dòng)防治安全防線(xiàn)

　　4月7日，河南電科院研制的國(guó)際首例特高壓防舞相間間隔棒在1000千伏豫陽(yáng)I線(xiàn)掛網(wǎng)安裝。特高壓相間間隔棒的成功研發(fā)和掛網(wǎng)應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)在特高壓舞動(dòng)防治領(lǐng)域取得新的突破。

　　特高壓輸電線(xiàn)路破解了我國(guó)能源供需分布矛盾，實(shí)現(xiàn)清潔能源跨區(qū)域高效輸送，是名副其實(shí)的電網(wǎng)“大動(dòng)脈”。然而，近年來(lái)惡劣天氣頻發(fā)，特高壓線(xiàn)路舞動(dòng)受損風(fēng)險(xiǎn)日益凸顯，僅前冬去春期間全國(guó)就發(fā)生多起特高壓線(xiàn)路舞動(dòng)，其中河南某線(xiàn)路部分區(qū)段曾舞動(dòng)持續(xù)時(shí)間超48小時(shí)，導(dǎo)致停電長(zhǎng)達(dá)53小時(shí)，研發(fā)適用于特高壓線(xiàn)路的舞動(dòng)防治手段迫在眉睫。河南電科院充分考慮特高壓線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)特征，提出特高壓相間間隔棒防舞治理方案。

　　特高壓相間間隔棒的研發(fā)在全球范圍內(nèi)無(wú)先例可循，河南電科院突破重重研發(fā)困難，基于110千伏至500千伏相間間隔棒研發(fā)技術(shù)儲(chǔ)備，開(kāi)展特高壓防舞相間間隔棒分段設(shè)計(jì)、端部金具防干涉分析、防舞性能仿真評(píng)估、極端工況電場(chǎng)仿真和均壓環(huán)優(yōu)化布置等系列攻關(guān)研究，于國(guó)際上首次設(shè)計(jì)并研發(fā)出滿(mǎn)足特高壓防舞承載和電場(chǎng)強(qiáng)度要求的相間間隔棒，典型冰風(fēng)條件下舞動(dòng)幅值抑制率超過(guò)80%。產(chǎn)品通過(guò)各類(lèi)權(quán)威機(jī)構(gòu)的機(jī)械、電氣性能測(cè)試，均滿(mǎn)足要求，于3月份通過(guò)國(guó)網(wǎng)公司設(shè)備部等部門(mén)和國(guó)內(nèi)舞動(dòng)領(lǐng)域知名專(zhuān)家專(zhuān)家的聯(lián)合評(píng)審，并成功掛網(wǎng)試運(yùn)行。

　　特高壓防舞相間間隔棒的研發(fā)和成功應(yīng)用，可有效抵御極端冰風(fēng)條件下的舞動(dòng)停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)電網(wǎng)韌性，為特高壓線(xiàn)路保駕護(hù)航。

　　下一步，河南電科院將繼續(xù)秉持“生產(chǎn)出題，科技破題”的理念，持續(xù)加大科技創(chuàng)新力度，為河南電網(wǎng)的高質(zhì)量發(fā)展乃至我國(guó)能源事業(yè)的進(jìn)步貢獻(xiàn)更多力量。

　　責(zé)任編輯：于學(xué)華