国网河南电科院：聚焦生产痛点 解锁科技密码

来源：中国能源新闻网 时间：2025-05-20 09:35

王雨辰

　　“烟火红色风险点51个、黄色风险点59个，相关工单已自动派发至设备运维单位！”5月5日，国网河南省电力公司电力科学研究院大数据与人工智能室技术人员通过自主开发的告警模型，实时监测全省输电线路通道烟火风险点告警情况。这一科创成果大幅提升基层监控运维人员的工作效率，为输电线路的安全稳定运行保驾护航，是河南电科院“生产出题，科技破题”工作理念的一个缩影。

　　作为河南省公司的技术引领中心、人才培育基地，河南电科院在加快构建新型电力系统的进程中抢抓机遇、主动作为，在省级电科院改革中积极探索、先行一步。河南电科院以科技创新为抓手，致力于解决河南公司发展及安全生产运行重大问题与技术难题，在多个关键领域取得突破性成果。

　　攻克技术难题，首创新装备提升高压直流输电可靠性

　　近日，河南电科院正式编制完成《混合换相换流阀全过程关键点技术监督实施细则》，首次填补了该领域技术空白，为混合换相换流阀工程改造应用筑牢了坚实的技术监督基础。

　　长期以来，我国直流输电工程的“心脏”——基于晶闸管的电网换相换流阀，普遍存在受交流系统扰动而发生“换相失败”的难题，制约了西部地区清洁能源向中东部负荷中心大规模输送能力的提升。河南电科院深入落实科技创新要求，创新采用基于全控型IGCT器件的混合换相换流阀技术路径，攻克“换相失败”难题。

　　2021年以来，河南电科院联合清华大学等单位开展了混合换相换流阀技术攻关。针对常规直流换相失败，提出了基于IGCT器件的混合换相换流新技术，全球首次将换流阀最小熄弧角降低到2°；通过拓扑创新突破了电压精准钳位的百级器件串联电压均衡难题，提出了混合换相换流器“器件—装备—系统”三级协同的暂态应力防护方法，实现换流器电磁暂态本征安全；聚焦关键参数、关键功能可靠性验证，提出了新型换流阀型式试验技术，填补试验领域技术空白。最终，经过多轮次试验和迭代，河南电科院成功研制世界首台混合换相换流阀装备，并通过全工况型式试验。2023年7月，混合换相换流阀被中国机械工业联合会评价为“国际领先”，2024年9月，入选工业和信息化部《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》。据悉，世界首台混合换相换流阀计划于今年9月至11月在国网河南直流中心灵宝换流站改造应用。

　　牵头制定国际标准，推动电网绿色可持续发展

　　4月2日，由河南电科院牵头，联合沈阳蓄电池研究所、中国汽车标准化研究院等单位提出，经中国标准化委员会和德国标准化委员会共同提案的国标标准《退役电池回收放电指南》获得国际电工委员会（IEC）批准立项。该标准是退役电池回收领域的首个国际标准，标志着中国在电池回收技术规范制定上取得全球引领地位。

　　截至2024年底，全球新型储能市场新增装机约188.5吉瓦时，其中中国占有107.1吉瓦时，全球电动汽车保有量约为6000万辆，其中中国占有超过3000万辆。储能和电动汽车市场的快速增长必然带来大量的退役电池。欧盟《新电池法规》要求出口欧盟电池必须注明电池的材料来源及回收信息。2025年2月21日，国务院常务会议审议通过《健全新能源汽车动力电池回收利用体系行动方案》，其中明确指出要强化标准研制，着力提升电池回收利用能力。

　　电池回收技术复杂，需要多个标准规范回收工艺流程。河南电科院依托“河南省新能源固废绿色回收工程研究中心”省级实验室，联合中南大学、郑州大学、河南大学等优势单位，聚焦储能发展退役阶段安全环保处置等方向，开发了电池梯次利用和资源化回收相关技术与装备，发布了储能电池退役评估等国家标准和行业标准多项，助力电网的绿色可持续发展。

　　该标准是退役电池回收领域首个国际标准，也是中德标准化合作的又一重大成果，将为退役储能及动力电池回收放电的方法和流程提供规范标准。该标准的立项对于促进中国电池回收技术输出、便利中国电池产业的国际贸易、增强中国全球技术话语权与标准制定权具有重大意义。

　　创新防舞技术，筑牢特高压舞动防治安全防线

　　4月7日，河南电科院研制的国际首例特高压防舞相间间隔棒在1000千伏豫阳I线挂网安装。特高压相间间隔棒的成功研发和挂网应用，标志着我国在特高压舞动防治领域取得新的突破。

　　特高压输电线路破解了我国能源供需分布矛盾，实现清洁能源跨区域高效输送，是名副其实的电网“大动脉”。然而，近年来恶劣天气频发，特高压线路舞动受损风险日益凸显，仅前冬去春期间全国就发生多起特高压线路舞动，其中河南某线路部分区段曾舞动持续时间超48小时，导致停电长达53小时，研发适用于特高压线路的舞动防治手段迫在眉睫。河南电科院充分考虑特高压线路的结构特征，提出特高压相间间隔棒防舞治理方案。

　　特高压相间间隔棒的研发在全球范围内无先例可循，河南电科院突破重重研发困难，基于110千伏至500千伏相间间隔棒研发技术储备，开展特高压防舞相间间隔棒分段设计、端部金具防干涉分析、防舞性能仿真评估、极端工况电场仿真和均压环优化布置等系列攻关研究，于国际上首次设计并研发出满足特高压防舞承载和电场强度要求的相间间隔棒，典型冰风条件下舞动幅值抑制率超过80%。产品通过各类权威机构的机械、电气性能测试，均满足要求，于3月份通过国网公司设备部等部门和国内舞动领域知名专家专家的联合评审，并成功挂网试运行。

　　特高压防舞相间间隔棒的研发和成功应用，可有效抵御极端冰风条件下的舞动停运风险，增强电网韧性，为特高压线路保驾护航。

　　下一步，河南电科院将继续秉持“生产出题，科技破题”的理念，持续加大科技创新力度，为河南电网的高质量发展乃至我国能源事业的进步贡献更多力量。

　　责任编辑：于学华