解密2017年国家科技奖陕西获奖项目（二） “特高压±800kV直流输电技术”是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术，是国际上公认的我国领先世界的技术。
这一技术不仅解决了我国能源资源与电力负荷逆向分布问题，更是实施国家“西电东送”战略和电力跨区域大范围输送的核心技术。被评价为是能源电力领域的重大创新，在世界电力工业发展史上具有重要里程碑意义。而这一世界首创，就有西安电力电子技术研究所的重要贡献。
1月8日，国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。陕西科技控股集团有限责任公司所属西安电力电子技术研究所（西安电力电子所）参与的项目“特高压±800kV直流输电工程”，获得国家科学技术进步奖特等奖。这是继2009年荣获国家科学技术一等奖后，西安电力电子所又一次荣获国家最高奖项。
这一高新科技成果的重要意义在哪里？为什么能获得国家科学技术进步奖特等奖？
国际公认的我国领先世界的技术
据介绍，“特高压±800kV直流输电技术”是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术。这一技术不仅解决了我国能源资源与电力负荷逆向分布问题，更是实施国家“西电东送”战略和电力跨区域大范围输送的核心技术。被评价为是能源电力领域的重大创新，在世界电力工业发展史上具有重要里程碑意义。
可以自豪地说，“特高压±800kV直流输电技术”为我国科学家的首创，是国际上公认的我国领先世界的技术。
该项目取得了一系列重大技术突破和创新。在设备参数、可靠性、损耗、占地、经济性等方面，与以往输电技术相比具有全面优势，创新成果处于国际领先水平，具有完全自主知识产权。获授权发明专利114件，形成国家标准54项，行业标准38项，出版著作32部，建立了世界首个特高压直流标准体系，推动国际电工委员会（IEC）成立专门的直流输电技术委员会，秘书处设在中国，已发布国际标准4项，在编7项，极大提升了我国在国际电工标准领域的话语权。
首次揭示了特高电压下的污秽外绝缘沿面放电机理，首创多因素多目标控制的外绝缘配置方法，提出了双12脉动阀组串联主接线型式，实现了800kV特高电压、复杂环境下的绝缘可靠配置；提出了极导线任意布置下同走廊多回线路离子流场计算方法，首创交、直流电磁环境叠加模拟试验方法，实现了工程技术方案最优与生态环境友好的和谐统一；首次成功研制世界上通流能力最大的换流阀，电压最高、容量最大的换流变压器等特高压直流成套设备；构建了完备的特高压直流试验技术体系，建立了国际领先的试验研究平台。
加快促进我国能源转型升级
该项目实现了中国创造和中国引领，社会和经济效益特别显著，对加快我国能源转型升级，促进“一带一路”建设具有特别重大的意义。
特高压直流工程满足了我国东、中部地区的用电需求，推动西部资源优势转化为经济优势，促进东西部地区协调发展，使西南水电、西北风电太阳能资源的集约开发和大范围消纳成为可能，为加速能源革命、实现能源绿色低碳发展、应对全球气候变化奠定了技术基础。
目前，已建成9回特高压直流工程，输送总容量6360万千瓦，年输送电量超过3000亿千瓦时，其中清洁能源占比超过80%，每年减少东中部地区煤炭消耗1.7亿吨，减少二氧化碳排放2.6亿吨，是“大气污染防治行动计划”的主要输电通道。后续规划建设11项工程，输送总容量约1亿千瓦。
同时，特高压直流技术研究和工程应用极大提升了我国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力，电工装备成为中国制造的“金色名片”。比如，我国成功中标巴西美丽山水电送出±800kV直流一、二期项目，实现了中国特高压输电技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。
国内唯一研究制造大功率光控晶闸管
西安电力电子所承担特高压±800kV直流输电核心器件——特大功率6英寸电控和5英寸光控晶闸管的研制及产业化工作。特大功率晶闸管是直流输电的核心器件，也可称之为直流输电的“心脏”。
2005年，国家电网公司提出建设±800kV特高压直流输电工程，2006年6月西安电力电子所研发出±800kV特高压直流输电用世界上第一只6英寸4000A/8500V电控晶闸管，应用于向家坝-上海浦东及锦屏-苏州±800kV特高压直流输电工程。2010年研发成功了第二代6英寸5000A/8500V晶闸管，应用于哈密-郑州及溪洛渡-金华工程。2014年研制了全世界功率最大的6250A/7500V和5500A/8500V电控晶闸管，满足±800kV—±1100kV特高压直流输电工程的需求，使分立半导体容量不断刷新世界纪录。
与此同时，作为国内唯一研究制造大功率光控晶闸管的西安电力电子所成功研发出5个直径4个电压等级（8000、7500、6500、5200V）共20个规格光控晶闸管，已成功应用于云南—广东、溪洛渡同塔双回、糯扎渡、鲁西背靠背等特高压直流输电工程。5英寸3400A/8000V全压接光控晶闸管为国际首创，经国家能源局专家鉴定认为达到国际领先水平。此外，前瞻性地研制了世界上第一只6英寸5000A/8500V全压接光控晶闸管。它是目前世界上功率容量最大、集成功能最全的特高压光控晶闸管，通过了型式试验，完成了产品定型。
引领和制定特高压直流输电技术标准与规范
通过重点工程项目的实施和自主创新，西安电力电子所掌握了特高压直流输电用特大功率晶闸管的关键技术，拥有了自主知识产权，实现了国产化和产业化，引领和制定了我国特高压直流输电用晶闸管技术标准与规范，使我国特大功率晶闸管技术达到国际先进水平，制造技术得到跨越式发展，大幅提升了行业整体技术水平和自主创新能力。
同时，带动半导体材料和设备等相关产业的研发和配套，推动相关产业链的发展；促进了国内输变电装备制造业产品结构调整和优化，加速了整个装备制造业的科技进步。为中国输变电工程的发展和提高提供了坚强的支撑和保证，增强了我国特高压直流输电装备的国际竞争力，对保障国民经济发展意义重大。
研究所目前在超（特）大功率电力电子器件领域，积聚了雄厚的技术优势与市场优势，成为了行业市场的领头企业，技术处于国内外领先地位；形成了该所在电力电子元器件高端产品领域的突出竞争力，奠定了在该领域的领先地位和进一步发展的基础；同时带动了相关产业的发展，提升了整个电力电子行业的技术进步。
为了寻求更大的发展平台，研究所将全部生产整体化转成立了西安派瑞功率半导体变流技术股份有限公司（派瑞公司），通过引入战略合作伙伴，增资扩股，现已成为一个具有现代科学管理模式的科技创新型股份企业。
派瑞公司承载研究所50多年的电力电子技术传承和积淀，掌握了世界上先进的工艺设计制造技术；产品成功应用于两渡工程等几十条特（超）高压直流输电工程；建成了世界一流水平的功率半导体器件研发生产基地；承担了我国乃至世界上所有高端的特高压直流输电工程核心器件的研发和制造任务。未来，西安电力电子所必将以独树一帜的优势在国内外市场上大展雄风！
（本报记者 周励）
