10月11日，国家要点研发计划项目《特高压交直流混联大电网运转要害技能规范研讨》编制的30项国家规范，一次性悉数正式发布。它包括电网仿真剖析、继电保护、安全安稳操控、调度自动化、网源和谐、新动力调度等要害技能范畴，是电力规范化支撑特高压交直流混联大电网展开的重要里程碑。
从受制于人到前无古人、再到“我国发明”和“我国引领”，咱们的特高压输电技能展开之路走得崎岖，也走得美丽。
近年来，在逐渐构建特高压交直流混联大电网的过程中，我国电力冲破了哪些“卡脖子”的窘境？在构建清洁低碳、安全高效动力系统的大布景下，传统特高压输电工程要怎么应对全新应战？
文 |丁贵梓 眺望智库观察员 席云帆（实习生）
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我国是怎么被点亮的？
一百多年前的一个夏夜，在上海南京路江西路西北转角处，十余盏弧光灯慢慢亮起。路旁边，大批民众集合围观，猎奇又惊慌地谈论着眼前的稀罕玩意儿。
这是在我国大地上点亮的第一批电灯，标志着我国电力工业进入草创时期。其时，咱们的发电设备悉数来自国外，城市电网孤立涣散、懦弱不胜。全国35千伏及以上线路加起来只要6475千米，人均年用电量只要7.94千瓦时，还不到现在一个成年人一天用电量的1/4。
新我国建立后，电力工业迎来曙光。20余年间，东北220千伏和陕甘青330千伏主干网架相继构成，开端建成比较完好的电力工业系统，但人均发电量还很低，缺电、限电现象遍及。
70年代末，全国掀起改革开放浪潮。为不让电力缺少拖国民经济展开后腿，电力工业走上联网之路，以省级和跨省电网建造为要点，各电网彼此援助，合理使用资源。到80年代末、90年代初，我国已逐渐构成了东北、华北、华东、华中、西北、川渝和南边7个以500千伏线路为联络线的跨省电网。
不过，跟着全国联网的脚步加速，电力问题层出不穷：
*动力散布和负荷中心间隔太远。我国幅员辽阔，70%以上的电力消费会集在东中部区域，而动力富集区域坐落西部内地。大规模、长间隔的动力运送绝非易事，依托传统电压送电的损耗过高。
*用电量持续添加，对电网等级和输电线路的要求不断进步。
*电力基建失衡。输电通道建造滞后于电源建造，导致部分区域发的电送不出去。
为了处理这些难题，我国决议建造“电力高速公路”——展开特高压输电技能，建立特高压电网。所谓特高压输电技能，是指沟通1000千伏、直流±800千伏及以上电压等级的输电技能。与较低电压输电方法比较，特高压输电具有长间隔、大容量、低损耗、节省土地资源的优势。
从上世纪80年代开端，我国就对特高压技能进行盯梢研讨，先后将特高压输电技能研讨列入国家“七五”“八五”和“十五”科技攻关计划。但这些探究多停留在理论层面，究竟其时咱们还在为展开超高压技能和设备而苦苦求索。1985年，我国首个500千伏直流工程葛上直流开建时，变电站的草皮、螺帽、钉子、水龙头都要全套进口。
面临窘境，科研人员并没有畏缩，将引入、改进先进技能并完成国产化作为打破重重电力难关的共同途径。2005年，西北750千伏输变电国产化演示工程顺畅投产，我国输变电设备制作才能极大进步，为特高压技能配备研发和使用发明条件。
2006年8月，国家发改委正式核准在晋东南—南阳—荆门建1000千伏特高压沟通实验演示工程。三年后，项目顺畅建成并投入商业运转，标志着我国把握了特高压技能，首先进入特高压年代。
2010年6月，±800千伏云南—广东特高压直流输电演示工程全面投运。这是国际首条特高压直流工程，推进我国进入交直流特高压混合电网年代。只能跟在发达国家死后搞“盯梢式”立异的我国，逐渐构成了具有自主知识产权的中心技能，彻底扭转了我国电力工业长时间跟从西方发达国家展开的被动局面。
把握了特高压技能后，我国迎来特高压电网规模化建造和完善提高阶段，西电东送、南北互供和全国联网成为大势所趋。2015年，跟着青海省终究3.98万无电人口完成通电，我国全面处理了无电人口用电问题。
不过，新的问题又随之而来。比方要害技能或零部件“卡脖子”、电网资源优化配备缺乏、传统电网不习惯清洁动力展开等新问题逐渐凸显。
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从受制于人，到前无古人
在特高压面前，我国电网曩昔那套“引入—消化—吸收—再立异”的技能途径现已行不通了。一方面，发达国家的特高压输电技能展开水平良莠不齐，没有老练的技能和设备；另一方面，部分电力系统要害原资料长时间被国外企业独占，技能壁垒高筑。
换言之，我国便是拿着钱也没当地买，只能依托自主立异。
高压直流电缆的绝缘资料中心技能便是一个比如。高压直流电缆是柔性直流输电技能的要害配备，可广泛使用于城市电网改造、跨区域直流联网、高寒区域输电、海上渠道供电等范畴。直流电缆分为充油电缆、绕包绝缘电缆和挤包绝缘电缆三种。其间，挤包直流电缆首要选用聚乙烯为绝缘介质，因内部结构巩固、出产装置便利、运维成本低而广受业内重视。要想研发出适用于更高电压等级电缆的绝缘资料，就要在提高现有根底树脂的综合功用上下功夫。
可是，作为全球第一大电缆制作国，我国却长时间面临绝缘资料技能“卡脖子”的窘境，电缆主绝缘资料和屏蔽层资料长时间被国外企业独占。
国产绝缘资料所用的国产根底树脂，在洁净度、击穿场强、电导率等方面与国外间隔较大。一起，针对绝缘资料复配交联操控技能、绝缘资料批量制备超净化工艺技能、温度电导特性等方面的根底研讨仍待加强。因为技能保密，国外企业只发布极点有限的产品信息，咱们难以通过这些信息来区别绝缘功用乃至辅导资料开发，高端电工配备自主可控及动力互联网展开遭到严峻约束。
为打破技能独占，国内高校、制作厂商、科研院所组成攻关团队，系统展开仿真规划、资料研发、电缆制作、系统匹配、实验点评等要害技能研讨，以求逐渐打破资料空间电荷调控与匹配、电缆挤出圆整度操控及附件要害部件规划等要害技能。
总算，2020年，国产绝缘资料±535千伏直流电缆、高压直流电缆附件相继通过型式实验，我国超高压直流电缆系统及绝缘资料中心技能完成打破。
技能立异远不止于跟从别人脚步。当咱们不再受制于人，技能革新往往会面临前无古人的境况。
跟着技能的展开，我国的特高压向着更高千伏跨进。更高电压等级，意味着更大的输电才能、更远的运送间隔和更低的输电损耗，一起也伴跟着更大的危险和更严峻的应战。
±1100千伏特高压建造是我国的创始工程，在国内外没有任何可遵从的规范和规范。其间，柔性直流穿墙套管这一要害设备的研发，成为约束我国展开直流输电工程的技能瓶颈。
柔性直流穿墙套管是衔接换流站阀厅内部和外部高电压大容量电气配备的仅有电气贯穿设备，单体承载全系统电压和电流，起到通流、绝缘和机械支撑效果，可谓直流输电系统的“咽喉”。
为了完成这一瓶颈的打破，多家研讨机构统筹产学研资源、抽选技能主干，屡次展开套管精细化建模仿真、真型样机实验证明，终究构成功用更优的国产套管规划计划。本年6月，在乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流演示工程柳州换流站内，我国自主研发的±800千伏柔直穿墙套管成功投运、安稳运转，我国人总算用上了自己制作的特高压柔直穿墙套管。
到2020年末，我国已建成“14交16直”在建“2交3直”共35个特高压工程，在运在建特高压线路总长度4.8万公里，远远领先于国际。在国际上“无规范、无经历、无设备”的状况下，依托自主立异，我国成功研发出了与特高压相关的21大类、310项要害技能，接连霸占了特高电压、特大电流下的绝缘特性、设备研发、实验技能等国际级难题，一切要害设备全都完成了国产化。
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全国联网，东西互通
正如前文所讲，我国的动力资源和电力需求呈逆向散布。因而，
优化电力资源配备、推进动力及电力跨区域运送，是我国电网建造的要点难题之一。
新世纪伊始，跟着“西电东送”工程落地，西部区域兴建起一批大型动力基地和特高压输电通道，为东中部区域展开运送连绵不断的“血液”。可是，在经济持续展开和电力耗费添加的大布景下，到“十三五”期间，东中部区域负荷中心所需的新增区外来电至少还有1亿千瓦的缺口，电网资源优化配备才能还需求进一步提高。
要处理这一问题，就要进一步加强特高压工程建造。依据国家电网规划，“十三五”期间要在“四交五直”工程根底上，加速建造“五交八直”特高压工程，并在2018年曾经开工建造“十交两直”特高压工程。到2020年，国家电网已累计建成投运“十四交十二直”26项特高压工程，居国际第一。
这些工程处理了我国电力跨区域远间隔运送的难题，为大规模开发西部风景水可再生动力发明条件，也为东中部区域用电供给保证。2018年夏日，江苏用电负荷接连破亿时，多条特高压从西南、华北、华东等地送入江苏，高峰值超越2100万千瓦，底子满意当地电力需求。
全国联网不只处理了东中部区域的用电需求，更是促进了西部区域的用电安稳和经济展开，有效地将资源优势转变为经济优势。
西藏的电力结构以水电为主，冬春枯水时节发电严峻缺乏，夏日丰水期电力又难以消纳。为了处理这一杰出对立，青藏联网工程和川藏联网工程相继投运。现在，青藏联网工程双向累计运送电量打破100亿千瓦时，其间由青海向西藏运送71亿千瓦时，由西藏向外运送夏日充裕水电32亿千瓦时，有力保证青藏两省区经济社会展开。（数据到2020年）
尽管如此，西藏当地电网主干网架仍未悉数贯穿，占林芝面积约70%的墨脱县、波密县和察隅县尚未被纳入主电网掩盖规模。直到2017年，藏中联网工程开端开工建造。它跨过三地市十区县，是国际海拔最高、海拔跨度最大、自然条件最杂乱输变电工程，其建造难度可想而知。
以绝缘为例，淡薄的空气使得绝缘系数大幅下降，要求高压线与塔身的安全间隔要更远、间隔地上要更高。本来500千伏的电网，在高原上有必要进步到750千伏乃至更高。更高等级意味着工程资料的添加，再加上当地生态环境软弱，难以拓荒暂时施工路途运送施工物料，只能依托人力、索道等传统运送方法织起一张“绿色电网”。
2018年8月，坐落昌都市芒康县拉乌山海拔4300米的500千伏芒康变电站1号主变成功带电，国际海拔最高的500千伏变电站建成投运。
藏中联网工程不只能满意西藏中部经济社会展开的用电需求，也进步了系统供电的可靠性和清洁动力外送消纳才能。藏中联网工程具有40万千瓦运送才能，远期可提高至百万千瓦，年运送电量27亿千瓦时，为藏中动力开发与外送发明有利条件。
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特高压也需求“低碳”
跟着技能进步和规模化展开，据测算，全球陆优势电、光伏发电的竞争力将在2025年前全面超越化石动力，全球清洁动力占一次动力消费比重将超70%，清洁动力发电装机占总装机比重将超80%。
未来，构成清洁主导、电力为中心的动力格式，是国际动力转型大趋势。
对我国而言，展开清洁动力更是至关重要，究竟我国的动力局势从一开端便是“困难形式”。
*化石动力资源禀赋先天缺乏。
首先是煤电问题杰出。我国煤炭占一次动力消费比重约58%，一半以上用于发电，且探明储量只能挖掘50年。
其次是油气受制于人。我国石油、天然气占一次动力消费比重约27%，受资源条件约束，出产与消费缺口持续扩展，对外依存度别离达72%、43%，保证油气安全压力巨大。
*清洁动力资源非常丰厚却散布不均。
水能、陆优势能、太阳能资源技能可开发量别离超越6亿、35亿、100亿千瓦，现在开发率别离低于50%、4%、5%。面临这样的资源实际，一起为了保证国家动力安全，大力展开清洁动力成为中心选项。
因而，咱们的电网建造有必要习惯清洁动力大展开的需求。可是，我国的清洁动力首要散布在西部区域，东中部区域想要用到清洁动力并不简单。
“十二五”以来，西部区域的风电、光伏装机量骤增，输电通道建造却落后于电源建造，导致“弃风”“弃光”“弃水”现象严峻。2016年，全国“三弃”电量高达1100亿千瓦时，超越同年三峡水电站发电量约170亿千瓦时，直接经济损失超500亿元。
要底子处理新动力送出、消纳问题，还要靠特高压以及建立在特高压网架根底上的智能电网。为此，“十三五”期间，我国规划建造一批特高压项目，打通运送清洁动力的高速通道，青海—河南±800千伏特高压直流输电工程便是其间之一。
青海是我国清洁动力最丰厚的省份之一，很多充裕的清洁电力亟待送往上千公里之外的东中部负荷中心。不过，使用特高压技能运送清洁动力，咱们还面临着系统电压操控安稳的难题。
传统的特高压直流犹如高速列车，运载量大、一站直达，而“始发站”的太阳能、风能等清洁动力就像自在出行的游客，何时出行、多少人出行均具有随机性。风景动力不安稳、功率动摇大，电网对变压器的电压调理才能要求较以往更高。分接开关是变压器履行电压调理功用的最中心配备，其规划一直是约束国产化的要害点。
为了处理这一难题，科研团队提出了几十种技能计划，推导了上百页剖析算稿，通过反复研讨证明仿真，终究完成了分接开关动作次数削减90%，明显进步了设备使用寿命，保证了工程的顺畅投运和安全运转。
2020年12月，青海—河南±800千伏特高压直流输电工程正式投运，成为全球首个新动力远间隔运送大通道，每年可向华中区域运送400亿千瓦时清洁电能，将河南全社会用电量的1/8转化为绿电。
2020年，我国向国际社会做出“碳达峰”与“碳中和”许诺。为促进动力调整和节能减排，本年8月，白鹤滩—浙江±800千伏特高压直流输电线路工程安徽段开工建造，为大规模电力外送消纳供给支撑。未来，特高压将不只仅新的输电技能，更是新的资源配备渠道、新的低碳展开路途，担负动力转型、清洁低碳和绿色展开的重担。
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走进千家万户，点亮生命之光
从“拉闸限电”到灯火通明，特高压输电进入千家万户，煤油灯也仅仅存在于悠远的回忆中。现在，我国公民不只能用上电，还能用好电。
2018年2月，青藏高原深处的玉麦乡连通西藏电网主网。因地处边境，在很长一段时间里，玉麦乡用电仅靠1座125千瓦的小水电站支撑。为完成户户通电，用上安稳电，国家电网投入635万元架设了一条15千米的10千伏线路。接入大电网后，玉麦乡乡民用上了各种现代化电器。
不只仅在日常日子中，每逢危急关头，我国电力总是能挺身而出、支撑起很多的生命之光。
2020年头，新冠肺炎疫情爆发。为防止穿插感染、缓解医护压力，雷神山、火神山医院上装上了“千里眼”，供电职工可使用智能电力用户信息收集系统，坐在作业室里长途监测电力设备运转状况，运用才智化手法保证供电安全，为抗疫供给强有力的支撑。
同年春天，全国各地敞开复工复产，陕北—湖北±800千伏特高压直流输电线路工程（湖北段）也正式开工，直接带动设备出产规模约120亿元，添加作业岗位超越4万个，带动电源等相关工业出资超越700亿元，助力经济复苏。
此外，企业复工电力指数也被推行和使用，为助力疫情后经济复苏。其时，浙江省杭州市余杭区的37家医药要点企业中，有4家因原资料断供等原因复产率不到50%。上下游企业的复工电力数据敏捷准确确定工业链“断点”，有关负责人得以敏捷反响、上门对接，协助企业处理困难。
在本年夏天河南郑州的特大暴雨中，咱们也看到了电力人的身影。
7月20日下午，狂风骤雨突击郑州，极点气候给电网安全安稳运转带来严峻考验。当晚，郑州大学第三隶属医院因为积水严峻忽然断电。关于医院来说，断电是丧命的损伤。当地电力部门紧迫发动Ⅰ级防汛应急呼应，全力展开应急抢修、保电等作业，抢修队的队员们冒雨敷设电缆。通过5个小时的奋战，次日清晨5点，医院手术室和ICU病房的灯总算亮了。
与此一起，电力部门还亲近盯梢气候改变，细化预警信息报送，严厉24小时应急值勤值守，持续展开设备特巡消缺，对低洼区域变电站，配电房等区域防汛危险展开排查，备齐备足防汛物资，保证安全度过汛期。
跟着电力工作的展开，公民越来越多地享遭到电带来的优点，家家户户都感遭到了电的温暖，成为“公民电业为公民”的真实写照。
现在，我国的电网技能已走出国门。
2014年2月，我国国家电网与巴西国家电力公司联合中标美丽山一期项目；2017年和2019年，美丽山水电特高压直流送出一期和二期项目先后建成投运。这是巴西最长、输电量最大的一条电力干线，它跨过2000多公里，能满意2200万人口的用电需求。
除巴西外，我国还先后与哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古国、巴基斯坦等国展开互联互通特高压技能合作项目，完成我国特高压输电技能、规范、配备、工程总承揽、全工业链输出，发明了350多亿美元的经济效益。
将来，我国电网技能也将持续为全球电力工业展开供给名贵经历，做出更大奉献。
参考文献：
1.纪录片《超级电网》，央视记载频道，2021年1月；
2.周孝信、陈树勇、鲁宗相，《电网和电网技能展开的回忆与展望——试论三代电网》，《我国电机工程学报》2013年第22期；
3.韩先才、孙昕、陈海波、邱宁、吕铎、王宁华、王晓宁、张甲雷，《我国特高压沟通输电工程技能展开总述》，《我国电机工程学报》2020年第14期；
4.李文华，《重磅|独家揭秘我国特高压宿世此生》，我国动力报，2021年3月30日；
5.赵忆宁，《特高压弯曲之路：处理四大技能难题》，21世纪经济报导，2014年5月15日；
6.李维康、李文鹏，《高压直流电缆国产化获得要害打破》，我国电力网，2021年2月2日；
7.宋明霞，《特高压建立我国规范系统具有彻底自主知识产权》，《我国经济周刊》2016年第21期；
8.《疫情防控，电力“黑科技”大显神通》，经济日报，2020年2月18日；
9.王信茂，《新我国70年电力工业跨过展开的回忆》，我国电力网，2019年9月23日；
10.尚前名，《为什么我国在特高压范畴能后发先至》，《眺望》2020年第49期；
等等。