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一直以來，國家電網有限公司堅持自主創新，永攀世界電網科技高峰，在特高壓、柔性輸電、新能源并網、智能電網等領域取得眾多具有自主知識產權、引領世界電網技術發展的重大成果。今日起本版開設“電網創新技術”系列科普報道，讓我們共同感受世界級創新技術的風采。
我國能源資源與電力負荷需求呈逆向分布。2/3的水電資源集中在西南地區，80%以上的陸地風能資源和太陽能資源集中在西部、北部地區，而70%以上的電力消費集中在東中部地區，能源基地距離負荷中心1000~4000千米。針對我國能源資源特點，國家提出了“西電東送”發展戰略。隨著社會發展，社會對電能的需求不斷增加，輸電線路傳輸電能容量（功率）不斷增長。
輸電主要有交流輸電和直流輸電兩種形式，兩種輸電形式相輔相成、相互支撐。交流輸電的自然功率與電壓的平方成正比，與線路的阻抗成反比，通過提高輸電電壓可以大幅提升輸電功率。電壓等級越高，傳輸的容量越大；輸送的距離越遠，經濟性越高。直流輸電在電流相同的條件下，輸電功率與電壓成正比，電壓提升可以有效提高輸電功率。
特高壓輸電是采用交流電壓1000千伏及以上和直流電壓±800千伏及以上電壓等級的輸電技術。特高壓輸電是在超高壓輸電的基礎上發展的，目的是在節省土地資源的前提下繼續提高輸電線路走廊的輸電能力，實現大功率的中、遠距離輸電；適用于遠距離、大規模電力輸送和大范圍能源資源優化配置，是一種資源節約、環境友好型輸電技術。
特高壓輸電的特點主要體現為輸送容量大、輸送距離遠和減少線路走廊。
輸送容量大。一回1000千伏輸電線路的輸送容量大約是一回500千伏線路的5倍，一回±800千伏輸電線路的輸送容量大約是一回±500千伏線路的2倍左右。
輸送距離遠。由于特高壓輸電線路電壓等級高，可以降低網損，從而實現遠距離輸電。
減少線路走廊。隨著用電負荷的增長、電網的不斷發展，輸電線路走廊日趨緊張。采用特高壓交、直流輸電可以減少線路回路數，節約土地資源。
我國的特高壓技術研究始于20世紀80年代，自2005年開始對交流1000千伏、直流±800千伏特高壓輸電線路進行研究實驗。
中國特高壓交流工程在電網設計、設備、建設、科技等多個領域實現了重大創新和突破。“特高壓交流輸電關鍵技術、成套設備及工程應用”獲得2012年度國家科技進步獎特等獎，國家電網公司引領我國特高壓交流工程建設走向世界舞臺。
2018年1月8日，“特高壓±800千伏直流輸電工程”榮獲國家科學技術進步獎特等獎。國家電網公司等單位聯合科研、高校、設備制造等160多家單位協同攻關，攻克了特高電壓、特大電流下的絕緣特性、電磁環境、設備研制、試驗技術等世界級難題。
2009年1月6日，晉東南―南陽―荊門特高壓交流試驗示范工程投入商業運行。工程變電容量600萬千伏安，系統標稱電壓1000千伏，最高運行電壓1100千伏。
示范工程成為我國南北方向的一條重要能源輸送通道，為世界首個商業化運營的特高壓交流工程，是我國乃至世界電力發展史上的重要里程碑。依托該工程，我國具備了全面推廣應用特高壓輸電技術的條件。
2010年7月8日，向家壩―上海±800千伏特高壓直流示范工程投運。工程最大輸送容量為700萬千瓦，輸電距離1907千米。
示范工程由我國自主研發、自主設計和自主建設，是我國能源領域取得的世界級創新成果。我國已全面掌握特高壓直流規劃設計、試驗研究、設備研制、工程建設和運行管理等關鍵技術，并在國內國際上推廣應用。
截至目前，國家電網公司已累計建成投運“十三交十一直”特高壓工程。
1000千伏晉東南―南陽―荊門
1000千伏淮南―浙北―上海
1000千伏浙北―福州
1000千伏錫盟―山東
1000千伏蒙西―天津南
1000千伏淮南―南京―上海
1000千伏勝利―錫盟
1000千伏榆橫―濰坊
1000千伏雄安―石家莊
1000千伏蘇通GIL綜合管廊
1000千伏濰坊―臨沂―棗莊―菏澤―石家莊
1000千伏駐馬店―南陽
1000千伏張北―雄安
特高壓直流工程：
±800千伏向家壩―上海
±800千伏錦屏―蘇南
±800千伏哈密南―鄭州
±800千伏溪洛渡―浙西
±800千伏寧東―浙江
±800千伏酒泉―湖南
±800千伏晉北―江蘇
±800千伏錫盟―泰州
±800千伏上海廟―山東
±800千伏扎魯特―青州
±1100千伏準東―皖南
±1100千伏昌吉―古泉特高壓直流工程
±1100千伏昌吉―古泉（準東―皖南）特高壓直流工程額定電壓為±1100千伏，輸電容量為1200萬千瓦，輸電距離為3324千米。工程是目前世界上電壓等級最高、輸電容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的特高壓直流工程。
在工程設計研究與設備制造方面，攻克了過電壓深度控制、電磁環境控制、系統分析與設計等世界級難題，在世界上首次研制成功電壓等級和容量之最的換流變壓器、換流閥等設備。自主研制成功世界首支1100千伏直流穿墻套管，代表了國際上特高壓直流輸電技術研究、裝備制造和工程應用的最高水平。
施工建設方面，在工程現場創新建立“智慧工地指揮服務平臺”，形成智慧工地的數據資產，實現工程現場建設管理水平的新突破。
設備運行穩定，主要技術性能指標優于國家標準，處于國際先進水平。
昌吉―古泉特高壓直流工程每8小時20分即可輸送1億千瓦時電能，破解了新疆豐富的能源資源難以大規模開發利用的困局。與±800千伏、800萬千瓦直流工程比較，該工程每千公里線路損耗由2.8%降低到1.5%，具備年送電量600億～800億千瓦時的能力，超過上海年用電量的40%，可使華東每年減少燃煤3000萬噸,二氧化硫51.41萬噸。
河北張家口地區是國家可再生能源綜合示范區，風能、太陽能等能源資源豐富，但本地消納能力不足，需要大規模送出。1000千伏張北―雄安特高壓交流工程能夠有效促進張家口國家可再生能源示范區建設，滿足河北南網、京津冀電網的負荷發展需求。工程投產后，將助力發電側打造多點匯集和送出的可再生能源消納模式，保證新能源的安全可靠接入及送出，為2022冬奧會100%使用清潔能源提供堅強特高壓網架支撐。
工程是國家電網有限公司打造的環水保典范工程，穿越眾多景區、礦區，地形復雜，生態環境保護要求高，施工過程中切實落實綠色施工方案，保證了施工全過程安全、可控、能控、在控。
該工程研發應用了世界上首套1000千伏特高壓交流可控并聯電抗器（以下簡稱“可控高抗”）。
可控高抗作為一種新型柔性交流輸電系統裝置，與傳統的固定高抗相比，對系統電壓的調節效果更好，可根據系統無功需求實現無功補償容量自動調節，動態補償輸電線路過剩的容性無功功率，降低線路損耗，顯著提高系統輸送能力和安全穩定水平。可控高抗在本工程的成功應用，填補了國際空白，是特高壓和新能源送出技術創新發展的一項重要成果。
張北―雄安特高壓交流工程遠期最大送電能力可達到每年360億千瓦時，相當于北京年用電量的1/3，每年可以為雄安新區輸送70億千瓦時清潔電能，為雄安新區實現100%清潔能源創造了條件。
