國網河南電科院：聚焦生產痛點 解鎖科技密碼
來源：中國能源新聞網 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，相關工單已自動派發至設備運維單位！”5月5日，國網河南省電力公司電力科學研究院大數據與人工智能室技術人員通過自主開發的告警模型，實時監測全省輸電線路通道煙火風險點告警情況。這一科創成果大幅提升基層監控運維人員的工作效率，為輸電線路的安全穩定運行保駕護航，是河南電科院“生產出題，科技破題”工作理念的一個縮影。
作為河南省公司的技術引領中心、人才培育基地，河南電科院在加快構建新型電力系統的進程中搶抓機遇、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新為抓手，致力于解決河南公司發展及安全生產運行重大問題與技術難題，在多個關鍵領域取得突破性成果。
攻克技術難題，首創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鍵點技術監督實施細則》，首次填補了該領域技術空白，為混合換相換流閥工程改造應用筑牢了堅實的技術監督基礎。
長期以來，我國直流輸電工程的“心臟”——基于晶閘管的電網換相換流閥，普遍存在受交流系統擾動而發生“換相失敗”的難題，制約了西部地區清潔能源向中東部負荷中心大規模輸送能力的提升。河南電科院深入落實科技創新要求，創新采用基于全控型IGCT器件的混合換相換流閥技術路徑，攻克“換相失敗”難題。
2021年以來，河南電科院聯合清華大學等單位開展了混合換相換流閥技術攻關。針對常規直流換相失敗，提出了基于IGCT器件的混合換相換流新技術，全球首次將換流閥最小熄弧角降低到2°；通過拓撲創新突破了電壓精準鉗位的百級器件串聯電壓均衡難題，提出了混合換相換流器“器件—裝備—系統”三級協同的暫態應力防護方法，實現換流器電磁暫態本征安全；聚焦關鍵參數、關鍵功能可靠性驗證，提出了新型換流閥型式試驗技術，填補試驗領域技術空白。最終，經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聯合會評價為“國際領先”，2024年9月，入選工業和信息化部《首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2024年版）》。據悉，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，推動電網綠色可持續發展
4月2日，由河南電科院牽頭，聯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域的首個國際標準，標志著中國在電池回收技術規范制定上取得全球引領地位。
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》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，國務院常務會議審議通過《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。
電池回收技術復雜，需要多個標準規范回收工藝流程。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，聯合中南大學、鄭州大學、河南大學等優勢單位，聚焦儲能發展退役階段安全環保處置等方向，開發了電池梯次利用和資源化回收相關技術與裝備，發布了儲能電池退役評估等國家標準和行業標準多項，助力電網的綠色可持續發展。
該標準是退役電池回收領域首個國際標準，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范標準。該標準的立項對于促進中國電池回收技術輸出、便利中國電池產業的國際貿易、增強中國全球技術話語權與標準制定權具有重大意義。
創新防舞技術，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線掛網安裝。特高壓相間間隔棒的成功研發和掛網應用，標志著我國在特高壓舞動防治領域取得新的突破。
特高壓輸電線路破解了我國能源供需分布矛盾，實現清潔能源跨區域高效輸送，是名副其實的電網“大動脈”。然而，近年來惡劣天氣頻發，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生多起特高壓線路舞動，其中河南某線路部分區段曾舞動持續時間超48小時，導致停電長達53小時，研發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構特征，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在全球范圍內無先例可循，河南電科院突破重重研發困難，基于110千伏至500千伏相間間隔棒研發技術儲備，開展特高壓防舞相間間隔棒分段設計、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優化布置等系列攻關研究，于國際上首次設計并研發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%。產品通過各類權威機構的機械、電氣性能測試，均滿足要求，于3月份通過國網公司設備部等部門和國內舞動領域知名專家專家的聯合評審，并成功掛網試運行。
特高壓防舞相間間隔棒的研發和成功應用，可有效抵御極端冰風條件下的舞動停運風險，增強電網韌性，為特高壓線路保駕護航。
下一步，河南電科院將繼續秉持“生產出題，科技破題”的理念，持續加大科技創新力度，為河南電網的高質量發展乃至我國能源事業的進步貢獻更多力量。
責任編輯：于學華
