2023年值得關(guān)注的電網(wǎng)科技應(yīng)用很多，每一個(gè)都是科技進(jìn)步的里程碑，同樣也是走向未來科技的新標(biāo)志。北極星簡(jiǎn)單盤點(diǎn)了一些具有代表性的科技應(yīng)用，以饗讀者。
全國(guó)產(chǎn)化最高電壓等級(jí)直流控制保護(hù)系統(tǒng)掛網(wǎng)試運(yùn)行
今年，國(guó)家電網(wǎng)有限公司提出加快推進(jìn)特高壓直流保護(hù)國(guó)產(chǎn)化替代研究應(yīng)用。經(jīng)國(guó)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(guān)人員6個(gè)月的開發(fā)研究，11月9日，公司首套全國(guó)產(chǎn)化最高電壓等級(jí)直流控制保護(hù)系統(tǒng)在古泉換流站掛網(wǎng)試運(yùn)行。一個(gè)多月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及日常運(yùn)行參數(shù)表明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的升級(jí)和優(yōu)化，試運(yùn)行情況良好。
據(jù)了解，全國(guó)產(chǎn)化最高電壓等級(jí)直流控制保護(hù)系統(tǒng)與進(jìn)口控制保護(hù)系統(tǒng)相比，主機(jī)集成度更高、監(jiān)視功能更完善、運(yùn)算速度更快，其板卡數(shù)量較國(guó)外主機(jī)板卡數(shù)量減少50%，主機(jī)負(fù)載率最大可下降10%?？刂票Ｗo(hù)主機(jī)預(yù)留了豐富的協(xié)議拓展接口，可根據(jù)數(shù)據(jù)交互、信號(hào)傳輸?shù)炔煌瑧?yīng)用場(chǎng)景靈活配置，減輕運(yùn)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(guān)力度，聚焦電纜絕緣材料國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。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(yīng)用。
日前，由廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)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(guó)家電線電纜質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心順利通過全部型式試驗(yàn)檢測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，標(biāo)志著國(guó)際上首條由我國(guó)掌握原創(chuàng)技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高電壓等級(jí)接枝改性聚丙烯環(huán)保電纜研制成功。
國(guó)產(chǎn)特高壓直流高速開關(guān)掛網(wǎng)運(yùn)行
中國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)±800千伏直流高速開關(guān)在南方電網(wǎng)柳州換流站掛網(wǎng)運(yùn)行。這標(biāo)志著中國(guó)特高壓直流高速開關(guān)國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破，對(duì)于推動(dòng)國(guó)內(nèi)直流輸電技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)特高壓直流裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí)，以及保障電力能源供應(yīng)安全都具有重要意義。
國(guó)內(nèi)首臺(tái)“中國(guó)芯”電力網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)成功掛網(wǎng)
11月18日，從國(guó)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(guó)芯”確定性網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在湖北隨州廣水北環(huán)110千伏變電站成功投運(yùn)，這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)適用于電力行業(yè)信息傳輸?shù)拇_定性網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
全國(guó)首個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)程不停電升級(jí)技術(shù)試點(diǎn)成功
11月10日，全國(guó)首個(gè)繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)程不停電升級(jí)工作在深圳110千伏逸秀變電站試點(diǎn)成功，標(biāo)志著南方電網(wǎng)公司二次運(yùn)維模式優(yōu)化工作取得重大技術(shù)突破。
針對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)程升級(jí)面臨的高安全難題，項(xiàng)目組提出三大原創(chuàng)技術(shù)——防信息篡改的可信白名單技術(shù)、防外部攻擊的異?？刂泼疃嗉?jí)阻斷技術(shù)和保障裝置升級(jí)的安全性技術(shù);利用設(shè)備唯一識(shí)別碼和IP地址多重校驗(yàn)升級(jí)命令的技術(shù)，保證裝置升級(jí)的唯一性;升級(jí)前自動(dòng)執(zhí)行安全措施的技術(shù)，可防止升級(jí)過程中程序異常導(dǎo)致的不正確動(dòng)作，保障了裝置升級(jí)過程的可靠性。
國(guó)內(nèi)首個(gè)廣域離網(wǎng)純新能源電力系統(tǒng)
內(nèi)蒙古電力集團(tuán)積極響應(yīng)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)要求，以額濟(jì)納“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化工程為支撐，成功構(gòu)建了以構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能為核心技術(shù)的多能互補(bǔ)、源荷互動(dòng)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(zhuǎn)型升級(jí)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(chǔ)”微電網(wǎng)示范工程，通過新建的儲(chǔ)能站及配套控制系統(tǒng)，與額濟(jì)納全旗原有1座風(fēng)電場(chǎng)、3座光伏電站及7.5萬(wàn)千瓦供電負(fù)荷共同構(gòu)成“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”廣域離網(wǎng)純新能源新型電力系統(tǒng)，為全縣域11.46萬(wàn)平方公里內(nèi)3萬(wàn)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(jiān)強(qiáng)電力防線。
電力鴻蒙OS來了！國(guó)內(nèi)首個(gè)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(huì)在北京聯(lián)合發(fā)布國(guó)內(nèi)首個(gè)電力物聯(lián)操作系統(tǒng)——電鴻物聯(lián)操作系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)一套系統(tǒng)覆蓋不同類型、不同品牌的電力設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)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(shè)備接入、運(yùn)行維護(hù)提供了一套電力物聯(lián)操作系統(tǒng)，填補(bǔ)該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)空白。
世界首臺(tái)全國(guó)產(chǎn)化500千伏植物油變壓器研制成功
在國(guó)家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的見證下，由廣東電網(wǎng)公司廣州供電局研制的首臺(tái)全國(guó)產(chǎn)化500千伏植物油變壓器順利通過全部型式試驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，標(biāo)志著國(guó)際上首臺(tái)由我國(guó)掌握完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的500千伏植物油變壓器正式誕生。
該變壓器具有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)極低、全壽命周期成本低、過載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，和傳統(tǒng)500千伏礦物油變壓器相比更加安全環(huán)保，每臺(tái)設(shè)備全壽命周期內(nèi)可減少碳排放約70噸(相當(dāng)于27萬(wàn)輛汽車行駛1公里的碳排放量或1.4萬(wàn)棵樹一天的碳吸收量)，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。
特高壓斷路器管型絕緣拉桿實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化研制
9月11日獲悉，中國(guó)電力科學(xué)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(yàn)項(xiàng)目考核，標(biāo)志著特高壓斷路器管型絕緣拉桿實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化研制。這對(duì)于我國(guó)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(guó)內(nèi)首臺(tái)配網(wǎng)智能有載無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器正式投運(yùn)
國(guó)網(wǎng)浙江電科院聯(lián)合國(guó)網(wǎng)溫州供電公司自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)配網(wǎng)智能有載無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器經(jīng)安裝調(diào)試后，在溫州曹村正式投運(yùn)，將有效提升配電臺(tái)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(diǎn)示范與建設(shè)發(fā)展。智能體現(xiàn)在智能有載無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器輸出電壓能隨負(fù)荷變化隨時(shí)全自動(dòng)調(diào)整。這一特性實(shí)現(xiàn)了臺(tái)區(qū)電壓平滑調(diào)整與精細(xì)化運(yùn)行，同時(shí)解決了以往無(wú)功補(bǔ)償差、諧波和三相不平衡等的綜合問題。
國(guó)內(nèi)首臺(tái)配網(wǎng)智能有載無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器在瑞安投運(yùn)
7月20日，由國(guó)網(wǎng)浙江電科院聯(lián)合國(guó)網(wǎng)瑞安市供電公司共同研發(fā)的配網(wǎng)智能有載無(wú)級(jí)調(diào)壓變壓器在瑞安市曹村鎮(zhèn)投運(yùn)。
據(jù)悉，這是該裝置在國(guó)內(nèi)的首次應(yīng)用，可有效提升臺(tái)區(qū)分布式光伏承載能力，助力現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)試點(diǎn)示范與建設(shè)發(fā)展。
湖北首例量子加密通信技術(shù)在武漢配電網(wǎng)應(yīng)用成功
7月3日，記者從國(guó)網(wǎng)武漢供電公司獲悉，該公司試點(diǎn)將量子加密通信技術(shù)引入武漢電網(wǎng)配電自動(dòng)化領(lǐng)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(dòng)化終端實(shí)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(shù)應(yīng)用的先河，為配電自動(dòng)化領(lǐng)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(guó)電力科學(xué)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(yàn)示范工程中完成人工短路試驗(yàn)。
試驗(yàn)結(jié)果表明，該斷路器成功開斷低頻短路電流，燃弧時(shí)間12毫秒，選相控制燃弧時(shí)間誤差僅為0.2毫秒，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均符合預(yù)期。這標(biāo)志著252千伏選相快速低頻斷路器研制成功，具備工程投運(yùn)條件。該斷路器可實(shí)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(shù)應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)和裝備。
特高壓換流變網(wǎng)側(cè)800千伏膠浸紙?zhí)坠芡ㄟ^技術(shù)鑒定
5月9日，國(guó)家電網(wǎng)有限公司直流技術(shù)中心聯(lián)合設(shè)備廠家研發(fā)的特高壓換流變壓器網(wǎng)側(cè)800千伏膠浸紙?zhí)坠芡ㄟ^新產(chǎn)品技術(shù)及科技成果鑒定。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，該技術(shù)及成果綜合性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。特高壓換流變壓器網(wǎng)側(cè)800千伏膠浸紙電容式套管，解決了以往與在運(yùn)同電壓等級(jí)油紙電容式套管不具備完全互換的難題。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了換流變壓器網(wǎng)側(cè)800千伏套管“干式化”國(guó)際首創(chuàng)。
國(guó)內(nèi)首套252千伏環(huán)保氣體電流互感器掛網(wǎng)試運(yùn)行
4月22日下午，EGC-252型環(huán)保氣體電流互感器在國(guó)網(wǎng)河南電力220千伏頓丘變電站順利投運(yùn)。這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首臺(tái)252千伏環(huán)保氣體（潔凈空氣）電流互感器成功掛網(wǎng)試運(yùn)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(wú)氟、環(huán)保、低碳”的電力設(shè)備發(fā)展要求，有力支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
特高壓換流站濾波設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)成果國(guó)際領(lǐng)先
4月5日獲悉，由中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司牽頭，國(guó)網(wǎng)陜西省電力有限公司、西安交通大學(xué)等多家單位參與形成的創(chuàng)新成果“特高壓換流站濾波設(shè)備聲振特性與噪聲控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”通過中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)組織的項(xiàng)目科技成果鑒定，達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平。
國(guó)內(nèi)首條10千伏抗水樹聚丙烯環(huán)保電纜投運(yùn)
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(guó)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(yùn)，進(jìn)一步填補(bǔ)了環(huán)保電纜在電力系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用，標(biāo)志著面向南方地區(qū)濕熱運(yùn)行環(huán)境的電纜絕緣材料研究取得新突破。
國(guó)網(wǎng)首個(gè)配電網(wǎng)分布式低頻低壓裝置投入運(yùn)行
2月14日，隨著國(guó)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(hào)，國(guó)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(yùn)行。
配電網(wǎng)分布式低頻低壓裝置，按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(dòng)化終端中，升級(jí)改造簡(jiǎn)單，通訊使用原先路徑，適合快速推廣應(yīng)用。第二種模式是在環(huán)網(wǎng)柜與柱上開關(guān)處安裝獨(dú)立分布式低頻低壓裝置，航插對(duì)接，小巧可靠。
全國(guó)首臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)組裝式特高壓1000kV直接出線變壓器研成功
在國(guó)家電網(wǎng)公司、中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)經(jīng)研院、武漢南瑞、國(guó)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(chǎng)組裝式特高壓1000kV直接出線變壓器（型號(hào)ODFPS-JT-1000000/1000）一次試驗(yàn)合格，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)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(guó)內(nèi)首次同時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)組裝式和1000kV高壓直出式兩大技術(shù)的特高壓變壓器，標(biāo)志著衡變公司在新一代百萬(wàn)級(jí)特高壓技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破。
國(guó)內(nèi)首次！我國(guó)首條三相同軸超導(dǎo)電纜通過大負(fù)荷測(cè)試
由深圳供電局牽頭研制的我國(guó)首條三相同軸超導(dǎo)電纜在深圳福田中心區(qū)順利通過大負(fù)荷測(cè)試，這也是國(guó)內(nèi)首次直接連至用戶的超導(dǎo)電纜開展大負(fù)荷實(shí)測(cè)。測(cè)試中，深圳供電局10千伏濱星超導(dǎo)電纜通過連續(xù)12.5小時(shí)1000安以上、最大1212安的大負(fù)荷運(yùn)行，供電面積由平安金融中心區(qū)域擴(kuò)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(kuò)大了31倍，階段性驗(yàn)證了三相同軸超導(dǎo)電纜大容量直供用戶的能力。
我國(guó)首條高溫超導(dǎo)低壓直流電纜并網(wǎng)投運(yùn)
11月20日，國(guó)內(nèi)首條高溫超導(dǎo)低壓直流電纜在江蘇蘇州并網(wǎng)投運(yùn)，填補(bǔ)了我國(guó)在超導(dǎo)電纜低壓直流系統(tǒng)的應(yīng)用空白
據(jù)悉，超導(dǎo)材料因其具有零電阻的特性，使其在電力行業(yè)中的應(yīng)用成為發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)已在超導(dǎo)電纜應(yīng)用方面有一些探索，但都是交流超導(dǎo)電纜示范工程。與交流超導(dǎo)電纜相比，其電網(wǎng)線損降低約70%。
該項(xiàng)目使用的釔鋇銅氧（YBCO）第二代高溫超導(dǎo)帶材為國(guó)產(chǎn)化材料，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電纜系統(tǒng)核心材料的國(guó)產(chǎn)化。在結(jié)構(gòu)上，該電纜在國(guó)內(nèi)首次采用正負(fù)極同軸的方式，相當(dāng)于2根電纜合二為一，是目前結(jié)構(gòu)最緊湊的超導(dǎo)電纜。其好處是，相反的通流方向使得正負(fù)極產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，實(shí)現(xiàn)完全磁場(chǎng)自屏蔽，從而消除對(duì)外電磁干擾，并且在故障狀態(tài)下可兼具限流器作用，保護(hù)系統(tǒng)中其他電氣設(shè)備，使電力系統(tǒng)更可靠。
國(guó)內(nèi)首個(gè)確定性網(wǎng)絡(luò)變電站試點(diǎn)改造工程順利完成
在國(guó)網(wǎng)湖北電科院牽頭組織下，國(guó)內(nèi)首個(gè)確定性網(wǎng)絡(luò)變電站試點(diǎn)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(guó)家電網(wǎng)公司指南項(xiàng)目“確定性網(wǎng)絡(luò)通信與變電自動(dòng)化融合關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”，電科院將確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入電網(wǎng)應(yīng)用，并研發(fā)出國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)第一臺(tái)嵌入“中國(guó)芯”的確定性網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。確定性網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)就是從傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)“盡力而為”傳輸模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬_傳輸”確定性模式，大幅提升了電力工控信號(hào)傳輸可靠性與穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)變電站信息傳輸100%安全可靠，解決了網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致信息傳輸不穩(wěn)定的技術(shù)難題。
據(jù)悉，確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為新一代通信技術(shù)，可大幅提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)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(shù)之一。電科院依托自研的確定性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成果，先前已成功申報(bào)國(guó)網(wǎng)首個(gè)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，此次項(xiàng)目成果在試點(diǎn)工程的成功應(yīng)用進(jìn)一步顯示了電科院在該領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。
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