【儀表網 發明科技控】1月14日,國家知識產權局發布了2015年我國發明有關情況,我國年度受理發明申請超過100萬件,連續5年位居世界發明占比不斷提高,創造重心繼續向技術水平較高的發明傾斜,表明發明創新發展作用更加明顯。
國家電網公司也有一個關于這5年的數據,從國家電網公司2016年
從跟隨到超越,實現“中國”總有秘訣。
如果說,只能選擇一樣必殺技作為國家電網公司的制勝法寶,應該就是強大的創新基因。國家電網公司在重視創新、推動創新、依靠創新、參與創新的熱潮中,不斷出招,刷新一項項紀錄,科技創新工作取得了顯著成效。世人給國家電網公司貼上了“自主創新”和“敢為人先”的標簽。今天就來數說一下,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,也是電力行業獲金獎的。模塊化多電平換流器閥是柔性直流輸電系統核心的裝備,其保護方法可實現換流器閥快速處理故障,避免換流器閥失效或損壞,保障系統安全穩定運行。該完整提出柔性直流換流器閥的保護方法,在保護系統架構、算法執行周期、故障響應速度等方面具有顯著優勢,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據處理、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,該技術在世界范圍內處于空白。
電力系統暫態穩定在線監視和預防控制的方法
2013年“電力系統暫態穩定在線監視和預防控制的方法”獲中國金獎。“電力系統暫態穩定在線監視和預防控制的方法”是大電網控制領域的自主創新成果,內外該領域的技術空白。根據這一研制成功的廣域監測分析保護控制系統WARMAP,可實現電網多類安全穩定問題的統一量分析與綜合優化決策,具有預警、預防控制、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裝備,提升了我國電網的安全運行控制能力。
1月8日,中共中央、國務院在人民大會堂隆重舉行2015年度國家科學技術獎勵大會。國家電網公司組織申報的青藏電力聯網工程、電網雷擊防護關鍵技術與應用、預防交直流混聯電網大面積停電的快速防控與故障隔離技術及應用等3項成果榮獲國家科學技術進步二等獎,大功率特種電源的多時間尺度控制技術及其系列產品開發和特大型水輪機控制系統關鍵技術、成套裝備與產業化等2項參與成果獲國家科學技術進步二等獎。
青藏電力聯網工程是世界上海拔高、高寒地區規模大、穿越多年凍土區長、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境高海拔修正、多年凍土區輸電線路桿塔基礎建設、“強直流、弱交流”電網系統條件下的運行控制和安全防御等關鍵技術難題,建立了高海拔電網工程跡地植被恢復技術體系,取得了高海拔長距離輸電線路建設高原疾病臨床救治技術的突破,實現了零死亡、零傷殘和零鼠疫傳播。工程的成功建設,結束了西藏電網孤網運行歷史,解決了西藏電網長期缺電問題,在維護邊疆穩定、國家安全和保護生態環境等方面發揮了重要的作用。
電網雷擊防護關鍵技術與應用項目,系統完成了雷電地閃監測、雷擊放電機理、架空線路差異化防護及雷擊故障監測四方面關鍵技術攻關,創新形成集理論模型、監測系統、防護裝置和標準為一體的電網雷擊防護技術體系,全面提升了電網雷擊防護水平,整體技術水平。近三年,國網輸電系統雷擊故障率下降50%,指導處置雷擊故障6800余次,電網雷擊防護。成果還在京-滬高鐵,京、津等城市軌道交通牽引系統推廣應用,雷擊故障率降低70%以上,經濟和社會效益顯著。
預防交直流混聯電網大面積停電的快速防控與故障隔離技術及應用項目,創建了交直流混聯電網故障傳播分析理論,開發了成套防控決策支撐軟件;發明了基于耦合度匹配的交直流多目標協調控制技術,研發了交直流協調控制系統;提出了電網振蕩中心定位方法,研制了快速故障隔離裝置;構建了集主動預防、優化協調、快速響應控制于一體的交直流混聯電網快速安全防控系統。項目成果為保障我國電網安全提供了堅強支撐,實現了特大型交直流混聯電網快速安全防控技術的。
“國家電網智能電網創新工程”項目,榮獲2014年度國家科學技術進步獎一等獎。
智能電網可極大提升電網接納新能源的能力,實現大范圍的資源配置,滿足客戶多樣化用電需求,已成為世界各國促進經濟發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建設,旨在加快建設具有國家電網特色的創新體系,突破智能電網前沿技術和關鍵工藝,推動我國能源革命,智能電網技術發展。
電網大范圍冰凍災害預防與治理關鍵技術及成套裝備
“電網大范圍冰凍災害預防與治理關鍵技術及成套裝備”項目,獲得2013年度國家科學技術進步獎一等獎。
該項目攻克了導線覆冰厚度自動識別難題,開發了輸電線路覆冰自動監測系統。發明的新型直流融冰裝備,有效減少了裝置諧波及發熱影響,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、從導線到地線、從主網到農配網的融冰體系,有效防止倒塔斷線,提高了電網防冰減災能力。項目研發的防冰閃復合絕緣子顯著提高了線路抗冰閃電壓,攻克了電網防冰閃停電關鍵技術。
特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用
“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”榮獲2012年度國家科學技術進步獎特等獎。
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新的試驗示范工程:項目涉及180項關鍵課題攻關、9大類40余種關鍵設備研制,通過產學研用協同攻關,在電壓控制、外絕緣配置、成套設備研制、電磁環境控制、系統集成和試驗能力6大方面實現創新突破。
這樣一段評價,是國家電網公司聯合科研、設計、制造、高校等100余家單位連續幾年奮斗,攻克一項項難題換來的。
項目第二完成人、公司交流建設部副主任陳維江說,研發特高壓交流輸電技術,既面臨高電壓、強電流的電磁與絕緣技術挑戰,又面臨重污穢、高海拔的嚴酷自然環境影響,創新難度極大。
以電磁環境控制為例。電磁環境包括工頻電場、工頻磁場以及由電場導致的可聽噪聲和無線電干擾。特高壓的電壓、電流強度遠大于500千伏,意味著電磁環境更復雜;加上特高壓線路、變電站構成的多導體系統結構復雜、尺度大,進一步加大了電磁環境控制難度。
科研人員通過建立特高壓復雜多導體系統模型,開展全場域電場分析,提出了導線布置方案、線路對鄰近輸油輸氣管道的電磁影響防護措施。這些創新工作,使特高壓工程的電磁環境控制水平與常規500千伏工程相當。
相關資料顯示,工程項目在電壓控制上的創新研究,在上實現了特高壓系統電壓優化控制;在外絕緣配置上的創新,在世界上實現了復雜環境下特高壓系統外絕緣優化配置,確保線路鐵塔重量降低64%、造價降低60%;在成套設備研制上的創新,改變了中國電氣設備制造領域長期從發達國家“引進技術、消化吸收”的發展模式,實現了中國創造;電磁環境控制研究實現了特高壓工程環境友好目標;系統集成研究形成了工程全套技術規范;試驗能力研究形成了上可試參數高的高電壓、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279項,其中發明96項,出版技術專著13部,發表論文370余篇;建立7大類77項國家和行業標準,為推廣特高壓交流技術奠定了基礎。
“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,創新能力顯著增強,改變了我國輸變電行業長期跟隨西方發達國家發展的被動局面,確立了在高壓輸電領域的地位。”項目第三完成人、中國西電集團副總工程師宓傳龍說。
從行業跟隨者變為者,這一為多少人所夢想著的事,首先在特高壓技術領域實現。在突破的過程中,公司明確的科技發展戰略、完善的科技創新體系發揮出巨大作用。
電力系統全數字實時仿真關鍵技術研究、裝置研制和應用
“電力系統全數字實時仿真關鍵技術研究、裝置研制和應用”項目獲2009年度國家科技進步獎一等獎。
“電力系統全數字實時仿真關鍵技術研究、裝置研制和應用”是可應用于電網規劃、設計、運行多個專業領域的基礎性研究項目。項目組8年攻關,研制出世界上首套可模擬規模達1000臺發電機、1萬條母線,可同時進行大電網動態仿真和局部電網快速電磁暫態過程仿真的大型電力系統實時仿真裝置,為新的大型裝備接入電網研究、電力系統事故分析、實際電網背景下的電氣控制設備測試、電網運行和規劃研究(特別是交直流混合輸電大系統安全穩定運行及控制策略研究)等提供了工具,為電網安全運行作出了突出貢獻。項目成果擁有自主知識產權,近3年累計銷售收入3000萬元,節省國家投資1億元以上;預計進一步推廣應用可節省國家投資10億元以上。
“輸電系統中靈活交流輸電(可控串補)關鍵技術和推廣應用”項目,被授予2008年度國家科學技術進步獎一等獎。
以可控串補技術為代表的靈活交流輸電技術,代表輸電技術的發展方向。它利用電力電子等先進手段提高電網輸電能力、提升電網安全穩定水平,適用于220千伏、500千伏、750千伏和特高壓等各電壓等級電網。本項目的成功創新,有力推動了我國交流輸電技術的創新進程和產業升級。截至2008年年底,我國自主研發的串補裝置已在國內外25條輸電線路上應用33套,總容量超過1087萬千乏。因采用該技術節省投資約40億元、節省線路走廊長達3200多千米。本項目成果在推廣應用的短短4年間,國內市場占有率已超過50%。
750kV交流輸變電關鍵技術研究、設備研制及工程應用
“750kV交流輸變電關鍵技術研究、設備研制及工程應用”榮獲2007年度國家科學技術進步獎一等獎。
750千伏輸電技術是長距離、大容量、經濟輸送電能的技術。該項目已申請78項,已獲25項。其中,發明6項,實用新型17項,外觀設計2項;另有53項已獲受理。還形成了20項相關標準。
應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,設備國產化率達到了92%,通過了滿負荷試驗,運行安全可靠,被評為中國電力工程。該項目的研究與實施,標志我國輸變電系統的科研、試驗、施工和裝備制造技術達到了先進水平。
750項目的關鍵技術全部為自主研發完成,節省技術引進費約1.3億美元。后續750千伏工程規劃投資達639億元,全部采用國產設備,將為我國電網和裝備制造業帶來巨大經濟效益。隨著電網的升級,供電可靠性不斷提高,正推動著國民經濟又好又快發展,帶來了巨大社會效益。同時,將為我國電網和裝備制造業帶來巨大經濟效益。
新能源與儲能運行控制國家重點實驗室:擁有30個風電機組試驗機位,是世界上具備風電機組全部性能試驗和風光儲聯合運行技術研究的試驗基地。近5年來累計獲得國家科技進步獎3項,主持和參與制定標準21項、國家和行業標準32項。
電網安全與節能國家重點實驗室
電網安全與節能國家重點實驗室:以電網安全與節能為重點,深入開展電力系統仿真分析與規劃技術、大電網安全運行及控制技術、電力電子及輸配電節能、電網安全運行及其自動化等方向的研究工作。
先進輸電技術國家重點實驗室
先進輸電技術國家重點實驗室: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:靈活交流輸電技術成果已全面占領國內并打入市場;特高壓直流輸電技術成果徹底打破國外對直流核心裝備的壟斷;柔性直流輸電技術成果成功應用于世界五端柔直工程,實現。
電網輸變電設備防災減災國家重點實驗室
電網輸變電設備防災減災國家重點實驗室:擁有大的綜合人工氣候室、精度達0.001度極軌衛星數據接收系統、戶外自然災害試驗場等的研究條件,人才結構合理。實驗室成果居水平,防冰減災技術成果獲國家科技進步獎一等獎。
電網環境保護國家重點實驗室
電網環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電磁環境控制等一系列核心技術,綜合科研能力處于國內、先進水平。近五年,共制訂、修訂標準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。
智能電網保護和運行控制國家重點實驗室
智能電網保護和運行控制國家重點實驗室:在基礎理論研究、關鍵技術攻關和應用技術推廣等方面擁有優勢,形成了行業內強大的全產業鏈能力,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。