國網(wǎng)河南電科院：聚焦生產(chǎn)痛點 解鎖科技密碼
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2025-05-20 09:35
王雨辰
“煙火紅色風險點51個、黃色風險點59個，相關(guān)工單已自動派發(fā)至設(shè)備運維單位！”5月5日，國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院大數(shù)據(jù)與人工智能室技術(shù)人員通過自主開發(fā)的告警模型，實時監(jiān)測全省輸電線路通道煙火風險點告警情況。這一科創(chuàng)成果大幅提升基層監(jiān)控運維人員的工作效率，為輸電線路的安全穩(wěn)定運行保駕護航，是河南電科院“生產(chǎn)出題，科技破題”工作理念的一個縮影。
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)的進程中搶抓機遇、主動作為，在省級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)運行重大問題與技術(shù)難題，在多個關(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程關(guān)鍵點技術(shù)監(jiān)督實施細則》，首次填補了該領(lǐng)域技術(shù)空白，為混合換相換流閥工程改造應用筑牢了堅實的技術(shù)監(jiān)督基礎(chǔ)。
長期以來，我國直流輸電工程的“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荷中心大規(guī)模輸送能力的提升。河南電科院深入落實科技創(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，河南電科院聯(lián)合清華大學等單位開展了混合換相換流閥技術(shù)攻關(guān)。針對常規(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°；通過拓撲創(chuàng)新突破了電壓精準鉗位的百級器件串聯(lián)電壓均衡難題，提出了混合換相換流器“器件—裝備—系統(tǒng)”三級協(xié)同的暫態(tài)應力防護方法，實現(xiàn)換流器電磁暫態(tài)本征安全；聚焦關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵功能可靠性驗證，提出了新型換流閥型式試驗技術(shù)，填補試驗領(lǐng)域技術(shù)空白。最終，經(jīng)過多輪次試驗和迭代，河南電科院成功研制世界首臺混合換相換流閥裝備，并通過全工況型式試驗。2023年7月，混合換相換流閥被中國機械工業(yè)聯(lián)合會評價為“國際領(lǐng)先”，2024年9月，入選工業(yè)和信息化部《首臺（套）重大技術(shù)裝備推廣應用指導目錄（2024年版）》。據(jù)悉，世界首臺混合換相換流閥計劃于今年9月至11月在國網(wǎng)河南直流中心靈寶換流站改造應用。
牽頭制定國際標準，推動電網(wǎng)綠色可持續(xù)發(fā)展
4月2日，由河南電科院牽頭，聯(lián)合沈陽蓄電池研究所、中國汽車標準化研究院等單位提出，經(jīng)中國標準化委員會和德國標準化委員會共同提案的國標標準《退役電池回收放電指南》獲得國際電工委員會（IEC）批準立項。該標準是退役電池回收領(lǐng)域的首個國際標準，標志著中國在電池回收技術(shù)規(guī)范制定上取得全球引領(lǐng)地位。
截至2024年底，全球新型儲能市場新增裝機約188.5吉瓦時，其中中國占有107.1吉瓦時，全球電動汽車保有量約為6000萬輛，其中中國占有超過3000萬輛。儲能和電動汽車市場的快速增長必然帶來大量的退役電池。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源及回收信息。2025年2月21日，國務(wù)院常務(wù)會議審議通過《健全新能源汽車動力電池回收利用體系行動方案》，其中明確指出要強化標準研制，著力提升電池回收利用能力。
電池回收技術(shù)復雜，需要多個標準規(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”省級實驗室，聯(lián)合中南大學、鄭州大學、河南大學等優(yōu)勢單位，聚焦儲能發(fā)展退役階段安全環(huán)保處置等方向，開發(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)布了儲能電池退役評估等國家標準和行業(yè)標準多項，助力電網(wǎng)的綠色可持續(xù)發(fā)展。
該標準是退役電池回收領(lǐng)域首個國際標準，也是中德標準化合作的又一重大成果，將為退役儲能及動力電池回收放電的方法和流程提供規(guī)范標準。該標準的立項對于促進中國電池回收技術(shù)輸出、便利中國電池產(chǎn)業(yè)的國際貿(mào)易、增強中國全球技術(shù)話語權(quán)與標準制定權(quán)具有重大意義。
創(chuàng)新防舞技術(shù)，筑牢特高壓舞動防治安全防線
4月7日，河南電科院研制的國際首例特高壓防舞相間間隔棒在1000千伏豫陽I線掛網(wǎng)安裝。特高壓相間間隔棒的成功研發(fā)和掛網(wǎng)應用，標志著我國在特高壓舞動防治領(lǐng)域取得新的突破。
特高壓輸電線路破解了我國能源供需分布矛盾，實現(xiàn)清潔能源跨區(qū)域高效輸送，是名副其實的電網(wǎng)“大動脈”。然而，近年來惡劣天氣頻發(fā)，特高壓線路舞動受損風險日益凸顯，僅前冬去春期間全國就發(fā)生多起特高壓線路舞動，其中河南某線路部分區(qū)段曾舞動持續(xù)時間超48小時，導致停電長達53小時，研發(fā)適用于特高壓線路的舞動防治手段迫在眉睫。河南電科院充分考慮特高壓線路的結(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)儲備，開展特高壓防舞相間間隔棒分段設(shè)計、端部金具防干涉分析、防舞性能仿真評估、極端工況電場仿真和均壓環(huán)優(yōu)化布置等系列攻關(guān)研究，于國際上首次設(shè)計并研發(fā)出滿足特高壓防舞承載和電場強度要求的相間間隔棒，典型冰風條件下舞動幅值抑制率超過80%。產(chǎn)品通過各類權(quán)威機構(gòu)的機械、電氣性能測試，均滿足要求，于3月份通過國網(wǎng)公司設(shè)備部等部門和國內(nèi)舞動領(lǐng)域知名專家專家的聯(lián)合評審，并成功掛網(wǎng)試運行。
特高壓防舞相間間隔棒的研發(fā)和成功應用，可有效抵御極端冰風條件下的舞動停運風險，增強電網(wǎng)韌性，為特高壓線路保駕護航。
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)展乃至我國能源事業(yè)的進步貢獻更多力量。
責任編輯：于學華
