2023年值得關注的電網(wǎng)科技應用很多，每一個都是科技進步的里程碑，同樣也是走向未來科技的新標志。北極星簡單盤點了一些具有代表性的科技應用，以饗讀者。
全國產(chǎn)化最高電壓等級直流控制保護系統(tǒng)掛網(wǎng)試運行
今年，國家電網(wǎng)有限公司提出加快推進特高壓直流保護國產(chǎn)化替代研究應用。經(jīng)國網(wǎng)安徽省電力有限公司、南京南瑞繼保電氣有限公司攻關人員6個月的開發(fā)研究，11月9日，公司首套全國產(chǎn)化最高電壓等級直流控制保護系統(tǒng)在古泉換流站掛網(wǎng)試運行。一個多月的試驗數(shù)據(jù)及日常運行參數(shù)表明，該系統(tǒng)實現(xiàn)了針對現(xiàn)有系統(tǒng)的升級和優(yōu)化，試運行情況良好。
據(jù)了解，全國產(chǎn)化最高電壓等級直流控制保護系統(tǒng)與進口控制保護系統(tǒng)相比，主機集成度更高、監(jiān)視功能更完善、運算速度更快，其板卡數(shù)量較國外主機板卡數(shù)量減少50%，主機負載率最大可下降10%。控制保護主機預留了豐富的協(xié)議拓展接口，可根據(jù)數(shù)據(jù)交互、信號傳輸?shù)炔煌瑧脠鼍办`活配置，減輕運維人員的工作量。
世界首條110千伏接枝改性聚丙烯絕緣環(huán)保電纜研制成功
近年來，南方電網(wǎng)公司加大科技攻關力度，聚焦電纜絕緣材料國產(chǎn)化關鍵核心技術攻關。2023年初，由南方電網(wǎng)公司牽頭研制的10千伏、35千伏接枝改性聚丙烯環(huán)保電纜陸續(xù)在公司首次投入工程應用。
日前，由廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院牽頭研制的世界首條110千伏接枝改性聚丙烯絕緣環(huán)保電纜在國家電線電纜質(zhì)量檢驗檢測中心順利通過全部型式試驗檢測，各項性能指標均達到產(chǎn)品設計要求，標志著國際上首條由我國掌握原創(chuàng)技術和自主知識產(chǎn)權的高電壓等級接枝改性聚丙烯環(huán)保電纜研制成功。
國產(chǎn)特高壓直流高速開關掛網(wǎng)運行
中國首臺國產(chǎn)±800千伏直流高速開關在南方電網(wǎng)柳州換流站掛網(wǎng)運行。這標志著中國特高壓直流高速開關國產(chǎn)化關鍵技術取得重大突破，對于推動國內(nèi)直流輸電技術發(fā)展，促進特高壓直流裝備產(chǎn)業(yè)升級，以及保障電力能源供應安全都具有重要意義。
國內(nèi)首臺“中國芯”電力網(wǎng)絡交換機成功掛網(wǎng)
11月18日，從國網(wǎng)湖北省電力有限公司獲悉，由該公司牽頭研發(fā)的“中國芯”確定性網(wǎng)絡交換機在湖北隨州廣水北環(huán)110千伏變電站成功投運，這是國內(nèi)首臺適用于電力行業(yè)信息傳輸?shù)拇_定性網(wǎng)絡交換機。
全國首個繼電保護設備遠程不停電升級技術試點成功
11月10日，全國首個繼電保護設備遠程不停電升級工作在深圳110千伏逸秀變電站試點成功，標志著南方電網(wǎng)公司二次運維模式優(yōu)化工作取得重大技術突破。
針對繼電保護設備遠程升級面臨的高安全難題，項目組提出三大原創(chuàng)技術——防信息篡改的可信白名單技術、防外部攻擊的異常控制命令多級阻斷技術和保障裝置升級的安全性技術;利用設備唯一識別碼和IP地址多重校驗升級命令的技術，保證裝置升級的唯一性;升級前自動執(zhí)行安全措施的技術，可防止升級過程中程序異常導致的不正確動作，保障了裝置升級過程的可靠性。
國內(nèi)首個廣域離網(wǎng)純新能源電力系統(tǒng)
內(nèi)蒙古電力集團積極響應國家“雙碳”目標要求，以額濟納“源網(wǎng)荷儲”一體化工程為支撐，成功構建了以構網(wǎng)型儲能為核心技術的多能互補、源荷互動的廣域純新能源新型電力系統(tǒng)，為電網(wǎng)綠色低碳發(fā)展轉型升級和邊疆民族地區(qū)供電可靠性提升提供了全新方案。
該系統(tǒng)核心為“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)示范工程，通過新建的儲能站及配套控制系統(tǒng)，與額濟納全旗原有1座風電場、3座光伏電站及7.5萬千瓦供電負荷共同構成“源網(wǎng)荷儲”廣域離網(wǎng)純新能源新型電力系統(tǒng)，為全縣域11.46萬平方公里內(nèi)3萬多客戶的生產(chǎn)生活提供綠電保障，為邊疆人民安居樂業(yè)、守邊戍邊筑起堅強電力防線。
電力鴻蒙OS來了！國內(nèi)首個電力物聯(lián)操作系統(tǒng)發(fā)布
10月31日，南方電網(wǎng)公司與開放原子開源基金會在北京聯(lián)合發(fā)布國內(nèi)首個電力物聯(lián)操作系統(tǒng)——電鴻物聯(lián)操作系統(tǒng)，首次實現(xiàn)一套系統(tǒng)覆蓋不同類型、不同品牌的電力設備，實現(xiàn)設備即插即用、海量數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，為未來新型電力系統(tǒng)大規(guī)模物聯(lián)設備接入、運行維護提供了一套電力物聯(lián)操作系統(tǒng)，填補該領域國內(nèi)空白。
世界首臺全國產(chǎn)化500千伏植物油變壓器研制成功
在國家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的見證下，由廣東電網(wǎng)公司廣州供電局研制的首臺全國產(chǎn)化500千伏植物油變壓器順利通過全部型式試驗，各項性能指標均達到國際領先水平，標志著國際上首臺由我國掌握完全自主知識產(chǎn)權的500千伏植物油變壓器正式誕生。
該變壓器具有火災風險極低、全壽命周期成本低、過載能力強等特點，和傳統(tǒng)500千伏礦物油變壓器相比更加安全環(huán)保，每臺設備全壽命周期內(nèi)可減少碳排放約70噸(相當于27萬輛汽車行駛1公里的碳排放量或1.4萬棵樹一天的碳吸收量)，具有良好的社會經(jīng)濟效益和推廣價值。
特高壓斷路器管型絕緣拉桿實現(xiàn)國產(chǎn)化研制
9月11日獲悉，中國電力科學研究院有限公司牽頭研制的特高壓斷路器管型絕緣拉桿通過了全部型式試驗項目考核，標志著特高壓斷路器管型絕緣拉桿實現(xiàn)國產(chǎn)化研制。這對于我國特高壓斷路器的全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控、提升特高壓交流工程可靠性有重要意義。
國內(nèi)首臺配網(wǎng)智能有載無級調(diào)壓變壓器正式投運
國網(wǎng)浙江電科院聯(lián)合國網(wǎng)溫州供電公司自主研發(fā)的國內(nèi)首臺配網(wǎng)智能有載無級調(diào)壓變壓器經(jīng)安裝調(diào)試后，在溫州曹村正式投運，將有效提升配電臺區(qū)分布式光伏承載消納能力，助力現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)試點示范與建設發(fā)展。智能體現(xiàn)在智能有載無級調(diào)壓變壓器輸出電壓能隨負荷變化隨時全自動調(diào)整。這一特性實現(xiàn)了臺區(qū)電壓平滑調(diào)整與精細化運行，同時解決了以往無功補償差、諧波和三相不平衡等的綜合問題。
國內(nèi)首臺配網(wǎng)智能有載無級調(diào)壓變壓器在瑞安投運
7月20日，由國網(wǎng)浙江電科院聯(lián)合國網(wǎng)瑞安市供電公司共同研發(fā)的配網(wǎng)智能有載無級調(diào)壓變壓器在瑞安市曹村鎮(zhèn)投運。
據(jù)悉，這是該裝置在國內(nèi)的首次應用，可有效提升臺區(qū)分布式光伏承載能力，助力現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)試點示范與建設發(fā)展。
湖北首例量子加密通信技術在武漢配電網(wǎng)應用成功
7月3日，記者從國網(wǎng)武漢供電公司獲悉，該公司試點將量子加密通信技術引入武漢電網(wǎng)配電自動化領域，成功在武漢市經(jīng)開區(qū)供電環(huán)網(wǎng)內(nèi)的配電自動化終端實現(xiàn)了量子加密通信，開創(chuàng)了湖北省首例電力行業(yè)量子加密通信技術應用的先河，為配電自動化領域的通信安全打開新篇章。
252千伏選相快速低頻斷路器研制成功
日前，由中國電力科學研究院有限公司牽頭研制的252千伏選相快速低頻斷路器在杭州220千伏柔性低頻輸電試驗示范工程中完成人工短路試驗。
試驗結果表明，該斷路器成功開斷低頻短路電流，燃弧時間12毫秒，選相控制燃弧時間誤差僅為0.2毫秒，各項試驗結果均符合預期。這標志著252千伏選相快速低頻斷路器研制成功，具備工程投運條件。該斷路器可實現(xiàn)低頻系統(tǒng)快速可靠開斷，提高斷路器的開斷性能和電壽命。該斷路器的成功研制，為柔性低頻輸電技術應用提供了重要保障，也為解決常規(guī)交流電網(wǎng)的大容量短路電流快速開斷及限制等提供了關鍵技術和裝備。
特高壓換流變網(wǎng)側800千伏膠浸紙?zhí)坠芡ㄟ^技術鑒定
5月9日，國家電網(wǎng)有限公司直流技術中心聯(lián)合設備廠家研發(fā)的特高壓換流變壓器網(wǎng)側800千伏膠浸紙?zhí)坠芡ㄟ^新產(chǎn)品技術及科技成果鑒定。鑒定委員會一致認為，該技術及成果綜合性能達到國際領先水平。特高壓換流變壓器網(wǎng)側800千伏膠浸紙電容式套管，解決了以往與在運同電壓等級油紙電容式套管不具備完全互換的難題。該技術實現(xiàn)了換流變壓器網(wǎng)側800千伏套管“干式化”國際首創(chuàng)。
國內(nèi)首套252千伏環(huán)保氣體電流互感器掛網(wǎng)試運行
4月22日下午，EGC-252型環(huán)保氣體電流互感器在國網(wǎng)河南電力220千伏頓丘變電站順利投運。這標志著國內(nèi)首臺252千伏環(huán)保氣體（潔凈空氣）電流互感器成功掛網(wǎng)試運行。
新型環(huán)保氣體電流互感器采用潔凈空氣替代六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)，符合“無氟、環(huán)保、低碳”的電力設備發(fā)展要求，有力支撐“雙碳”目標實現(xiàn)。
特高壓換流站濾波設備關鍵技術成果國際領先
4月5日獲悉，由中國電力科學研究院有限公司牽頭，國網(wǎng)陜西省電力有限公司、西安交通大學等多家單位參與形成的創(chuàng)新成果“特高壓換流站濾波設備聲振特性與噪聲控制關鍵技術及應用”通過中國電機工程學會組織的項目科技成果鑒定，達國際領先水平。
國內(nèi)首條10千伏抗水樹聚丙烯環(huán)保電纜投運
2月20日，隨著廣東電網(wǎng)公司東莞西區(qū)供電局工作人員完成合閘操作，國內(nèi)首條10千伏抗水樹聚丙烯環(huán)保電纜在廣東省東莞市成功投運，進一步填補了環(huán)保電纜在電力系統(tǒng)中的相關應用，標志著面向南方地區(qū)濕熱運行環(huán)境的電纜絕緣材料研究取得新突破。
國網(wǎng)首個配電網(wǎng)分布式低頻低壓裝置投入運行
2月14日，隨著國網(wǎng)萊蕪供電公司智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)接收到信號，國網(wǎng)首套配電網(wǎng)分布式低頻低壓裝置完成全部調(diào)試，正式掛網(wǎng)試運行。
配電網(wǎng)分布式低頻低壓裝置，按現(xiàn)場實際研發(fā)兩種模式的裝置。第一種模式是將低頻低壓減載功能集成到環(huán)網(wǎng)柜與柱上配電自動化終端中，升級改造簡單，通訊使用原先路徑，適合快速推廣應用。第二種模式是在環(huán)網(wǎng)柜與柱上開關處安裝獨立分布式低頻低壓裝置，航插對接，小巧可靠。
全國首臺現(xiàn)場組裝式特高壓1000kV直接出線變壓器研成功
在國家電網(wǎng)公司、中國電科院、國網(wǎng)經(jīng)研院、武漢南瑞、國家變壓器質(zhì)檢中心及行業(yè)專家見證下，由特變電工衡變公司自主研制的現(xiàn)場組裝式特高壓1000kV直接出線變壓器（型號ODFPS-JT-1000000/1000）一次試驗合格，產(chǎn)品各項指標和參數(shù)優(yōu)良，其中高、中壓局放水平均為背景局放，小于10pC。
該產(chǎn)品是國內(nèi)首次同時采用現(xiàn)場組裝式和1000kV高壓直出式兩大技術的特高壓變壓器，標志著衡變公司在新一代百萬級特高壓技術領域?qū)崿F(xiàn)新突破。
國內(nèi)首次！我國首條三相同軸超導電纜通過大負荷測試
由深圳供電局牽頭研制的我國首條三相同軸超導電纜在深圳福田中心區(qū)順利通過大負荷測試，這也是國內(nèi)首次直接連至用戶的超導電纜開展大負荷實測。測試中，深圳供電局10千伏濱星超導電纜通過連續(xù)12.5小時1000安以上、最大1212安的大負荷運行，供電面積由平安金融中心區(qū)域擴大到福田中心區(qū)約5平方公里范圍內(nèi)，較常規(guī)電纜擴大了31倍，階段性驗證了三相同軸超導電纜大容量直供用戶的能力。
我國首條高溫超導低壓直流電纜并網(wǎng)投運
11月20日，國內(nèi)首條高溫超導低壓直流電纜在江蘇蘇州并網(wǎng)投運，填補了我國在超導電纜低壓直流系統(tǒng)的應用空白
據(jù)悉，超導材料因其具有零電阻的特性，使其在電力行業(yè)中的應用成為發(fā)展趨勢。目前，我國已在超導電纜應用方面有一些探索，但都是交流超導電纜示范工程。與交流超導電纜相比，其電網(wǎng)線損降低約70%。
該項目使用的釔鋇銅氧（YBCO）第二代高溫超導帶材為國產(chǎn)化材料，實現(xiàn)超導電纜系統(tǒng)核心材料的國產(chǎn)化。在結構上，該電纜在國內(nèi)首次采用正負極同軸的方式，相當于2根電纜合二為一，是目前結構最緊湊的超導電纜。其好處是，相反的通流方向使得正負極產(chǎn)生的磁場相互抵消，實現(xiàn)完全磁場自屏蔽，從而消除對外電磁干擾，并且在故障狀態(tài)下可兼具限流器作用，保護系統(tǒng)中其他電氣設備，使電力系統(tǒng)更可靠。
國內(nèi)首個確定性網(wǎng)絡變電站試點改造工程順利完成
在國網(wǎng)湖北電科院牽頭組織下，國內(nèi)首個確定性網(wǎng)絡變電站試點改造工程于湖北隨州廣水北環(huán)110千伏變電站順利完成。
依托國家電網(wǎng)公司指南項目“確定性網(wǎng)絡通信與變電自動化融合關鍵技術研究與應用”，電科院將確定性網(wǎng)絡技術引入電網(wǎng)應用，并研發(fā)出國內(nèi)電力系統(tǒng)第一臺嵌入“中國芯”的確定性網(wǎng)絡交換機。確定性網(wǎng)絡交換機就是從傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機“盡力而為”傳輸模式轉變?yōu)椤熬_傳輸”確定性模式，大幅提升了電力工控信號傳輸可靠性與穩(wěn)定性，實現(xiàn)變電站信息傳輸100%安全可靠，解決了網(wǎng)絡擁塞導致信息傳輸不穩(wěn)定的技術難題。
據(jù)悉，確定性網(wǎng)絡技術作為新一代通信技術，可大幅提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性和高效性，有望成為支撐新型電力系統(tǒng)的主要通信技術之一。電科院依托自研的確定性網(wǎng)絡技術成果，先前已成功申報國網(wǎng)首個國際電信聯(lián)盟（ITU）國際標準，此次項目成果在試點工程的成功應用進一步顯示了電科院在該領域的國際領先地位。
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