特高压输变电系统开发与示范项目课题申报.docx

1、特高压输变电系统开发与示范项目课题申报附件1“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”课题申报指南一、指南说明针对制约我国特高压交、直流工程设计建设及输变电设备制造的一批关键技术和瓶颈问题，本项目从1000kV交流输变电工程关键技术研究、1000kV交流输变电工程关键设备研究开发、800kV直流输电关键技术研究、800kV直流工程关键设备研究开发等4个方面设置了32个课题。项目的总体目标是：通过开展特高压输变电关键技术研究和关键设备研制，掌握特高压输电的关键技术、研究试验方法、完善研究手段，形成一系列特高压输变电技术规范和技术标准；为特高压工程建设提供基础数据和科学依据；

2、完成工程主输变电设备关键设备的研究开发；支持我国的特高压交、直流输变电工程建设，占领世界输电技术的制高点，为我国特高压骨干网架建设和发展提供技术支持和储备。二、指南内容课题一：1000kV交流系统运行特性及控制技术的研究1、研究目标：开展特高压电网运行特性、电网安全控制策略和控制技术的研究，为特高压网架的规划、设计、建设和运行，提供全方位的技术支持和安全保障。2、研究内容：依托特高压示范工程的投运，以及未来几年特高压大电网的发展，开展特高压电网运行初期特性深入研究、特高压示范线路大功率运行方式分析研究、直流多馈入和特高压交直流混联系统运行特性研究、大机组控制系统特性对电网稳定运行影响研究、特高

3、压示范工程投运后安全稳定控制策略的校核及深化研究。3、主要指标：提出特高压电网运行特性研究结果和安全稳定控制策略。4、经费预算：国拨经费拟安排530万元，自筹资金与国拨经费比不低于4：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备交直流超大电网的混合仿真的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题二：1000kV交流输变电工程过电压与绝缘配合的研究1、研究目标：提出1000kV交流输变电系统过电压的水平和限制措施，提出绝缘配合的原则。2、研究内容：结合特高压输变电工程建设及系统规划，开展发电机带1000kV空载

4、线路自励磁问题的研究；研究避免自励磁的措施；1000kV输变电系统暂时过电压及限制措施的研究；1000kV输变电系统单相（或两相）重合闸时潜供电流和恢复电压及限制措施的研究；1000kV输变电系统操作过电压及限制措施的研究；1000kV输变电系统雷电过电压及其防护措施的研究；1000kV输变电绝缘配合研究。3、主要指标：确定1000kV输变电示范工程过电压水平和限制过电压的措施，提出线路防雷措施和变电所的雷电侵入波保护方案，确定绝缘配合原则，并在实际工程中得到应用。4、经费预算：国拨经费拟安排180万元，自筹资金与国拨经费比不低于1：1。5、执行年限：2年6、申报条件：申报单位应是在该领域处于

5、国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题三：1000kV交流输变电工程特殊环境（高海拔、污秽、覆冰）外绝缘特性研究1、研究目标：研究解决1000kV交流特高压电网外绝缘在特殊自然环境条件下所遇到的主要问题。2、研究内容：高海拔地区外绝缘长间隙放电特性试验研究；1000kV交流输电线路绝缘子长串污秽特性试验研究；1000kV交流输电线路覆冰特性试验研究。3、主要指标：获得1000kV交流特高压输变电工程的空气间隙放电特性、绝缘子污秽放电特性、放电电压海拔校正系数和覆冰闪络特性，满足工程外绝缘设计需要。4、经费预算：国拨经

6、费拟安排350万元，自筹资金与国拨经费比不低于1：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题四：1000kV交流输变电工程线路及变电站设备电晕特性研究1、研究目标：研究1000kV交流输变电工程电晕特性，为输电线路及变电站设计提供依据。2、研究内容：结合实际工程，对特高压设备及设备用典型均压环进行电晕特性试验；1000kV级分裂耐热扩径软导线及分裂导线、管型母线的电晕特性试验；线路典型均压环和绝缘子串的电晕特性试验；典型结构布置下变电站和输电线路的无线电干扰水

7、平、地面场强和电晕噪声水平的试验研究；不同海拔地区的电晕特性试验；不同气候条件下的特高压试验线段的电晕损失测量。3、主要指标：获得1000kV交流特高压设备的电晕特性及海拔修正系数，满足特高压输电线路和变电站设计的需要。4、经费预算：国拨经费拟安排200万元，自筹资金与国拨经费比不低于2：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题五：1000kV交流输变电工程电磁环境的研究1、研究目标：研究1000kV交流输变电工程电磁环境特性及控制参数指标，为1000kV交

8、流输变电工程设计提供依据。2、研究内容：1000kV交流输电线路的电场和磁场分布研究；导线形式优化研究；不同导线分裂形式的经济性分析；1000kV变电站电磁场的影响研究；1000kV交流输电工程环境控制参数指标研究；1000kV变电站二次设备抗干扰要求研究。3、主要指标：提出1000kV输变电工程电磁环境参数控制指标，满足输变电工程设计需要。4、经费预算：国拨经费拟安排100万元，自筹资金与国拨经费比不低于1：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题六：10

9、00kV交流试验示范工程GIS变电站快速暂态过电压（VFTO）特性及断路器暂态特性研究1、研究目标：研究1000kV交流特高压系统GIS（HGIS）变电站快速暂态过电压（VFTO）特性和限制措施、断路器暂态特性，为特高压变电站GIS（HGIS）和断路器的设计、制造和试验提供技术依据。2、研究内容：主要结合1000kV特高压输电试验示范工程，进行交流1100kVGIS（HGIS）变电站快速暂态过电压（VFTO）特性研究。重点研究GIS（HGIS）变电站操作隔离刀闸时，所产生的VFTO，以及GIS（HGIS）变电站隔离刀闸装设分、合闸电阻对VFTO的限制效果；进行断路器暂态特性研究，重点研究断路器

10、开断短路电流或失步解列后的瞬态恢复电压，以及短路电流直流分量的时间常数及交流电流过零点的漂移。3、主要指标：确定我国1000kV交流特高压示范工程中GIS(HGIS)变电站产生的VFTO水平和限制措施；确定断路器型式试验中的等效开断试验参数，满足特高压输变电工程断路器的设计需要。4、经费预算：国拨经费拟安排110万元，自筹资金与国拨经费比不低于2：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题七：1000kV交流输变电工程主设备规范的研究1、研究目标：制订1000

11、kV级交流工程主设备技术规范，为设备的制造、验收、试验和运行提供依据。2、研究内容：对1000kV交流输变电工程使用的变压器、电抗器、断路器、隔离开关、避雷器、电压互感器、套管、支柱绝缘子、GIS和HGIS等设备的结构设计、性能参数、安装和试验等进行研究，编写各设备的技术规范，提出各设备的使用条件、基本技术参数、技术性能和试验等方面的要求，供设备制造、试验和运行使用。3、主要指标：提出一系列1000kV级交流变电工程主设备规范。4、经费预算：国拨经费拟安排80万元，自筹资金与国拨经费比不低于1：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备

12、相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题八：1000kV交流输变电工程杆塔方案及基础型式研究1、研究目标：提出1000kV交流线路的优化杆塔方案和基础形式，为我国1000kV交流输电线路的设计和建设提供依据。2、研究内容：结合实际工程，开展1000kV交流输电线路杆塔型式、杆塔荷载及设计原则的研究；Q460高强钢在1000kV线路杆塔上的应用原则及经济分析；钢管塔在特高压交流线路中的应用研究；1000kV单回、双回典型直线塔和典型耐张塔的优化设计研究。3、主要指标：提出1000kV交流输电线路杆塔型式、杆塔荷载及设计原则，基础形式及其设计原则，完成1000

13、kV杆塔的优化设计。4、经费预算：国拨经费拟安排200万元，自筹资金与国拨经费比不低于2：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题九：1000kV交流输电线路与无线电台间防护距离的研究1、研究目标：确定1000kV交流输电线路与无线电台之间的防护距离。2、研究内容：调研分析现有各类无线电台站的工作方式以及电磁干扰防护要求；针对交流特高压输电线路对短波无线电台的无源干扰，进行理论和模拟试验研究，为设计规范或标准制定提供依据；确定交流特高压输电线路与短波无线电台

14、之间的防护距离。3、主要指标：提出1000kV输电线路对无线电台站的无源干扰影响，确定1000kV输电线路与无线电台站的防护距离。4、经费预算：国拨经费拟安排100万元，自筹资金与国拨经费比不低于5：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题十：1000kV交流输变电工程送电线路和变电站设计规范研究1、研究目标：编制1000kV交流输变电工程送电线路和变电站设计规范。2、研究内容：根据我国1000kV级交流系统的规划及工程实际，参考相关关键技术研究的成果，制定

15、1000kV级交流变电站及输电线路设计暂行技术规定（电气部分）。变电站设计暂行技术规定的主要内容包括变电站主接线、导体和主设备选择、配电装置、绝缘配合、二次部分等与变电站电气部分设计有关的技术要求；1000kV输电线路设计暂行技术规定包括线路路径、气象条件、导地线选型、绝缘子和金具选型、绝缘配合、防雷和接地、导线布置方式、对地距离及交叉跨越要求、杆塔荷载、杆塔型式、塔材选型及高强钢应用、山区窄基铁塔、钢管塔风激问题、高塔风振控制、塔线耦联对结构的安全影响、铁塔结构设计优化、拉线塔拉线系统改进、基础选型及附属设施等各方面的内容。3、主要指标：提出1000kV级交流工程变电站设计暂行技术规定（电气

16、部分）和1000kV架空输电线路设计技术规程。4、经费预算：国拨经费拟安排100万元，自筹资金与国拨经费比不低于1：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题十一：1000kV主设备现场交接验收试验方法研究1、研究目标：制订1000kV主设备现场交接验收试验方法。2、研究内容：针对1000kV输变电工程的需要，研究1000kV级交流系统电气设备现场试验方法，编制1000kV级交流系统电气设备交接试验标准，研究1000kV交流系统电气设备现场交接试验对试验设备的

17、要求，提出1000kV交流系统电气设备现场试验设备的技术条件。3、主要指标：提出1000kV级交流系统电气设备交接试验标准和1000kV交流系统电气设备现场试验设备技术条件。4、经费预算：国拨经费拟安排50万元，自筹资金与国拨经费比不低于2：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是在该领域处于国内领先地位的科研单位和大专院校，具备相应的试验研究设备，有与申报课题相关前期科研工作基础，并有相应的成果证明。课题十二：1000kV交流输变电工程GIS核心技术的研究1、研究目标：解决1100kVGIS制造中的技术问题，研制1000kV交流输变电工程用GIS。2、研究内容：开展灭弧室开合性能；

18、断路器合闸电阻和分闸电阻的设计；断路器大功率操动机构的设计；断路器传动装置的设计；绝缘结构的设计；隔离开关（DS）及其操动机构的研制；检修接地开关（ES）及其操动机构的研制；出线套管参数的确定与屏蔽结构的设计；大型绝缘子的设计与浇铸工艺研究；电流互感器、电压互感器、避雷器的研制；大尺寸罐体与导体的制造工艺等研究内容。3、主要指标：研制完成1100KV交流输变电GIS设备，满足实际工程使用。4、经费预算：国拨经费拟安排900万元，自筹资金与国拨经费比不低于4：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是具有特高压设备研究开发基础的制造企业，并具备相应设备的研制和试验条件。课题十三：1000

19、kV交流输变电工程变压器核心技术的研究1、研究目标：研制出1000kV交流输变电工程用变压器。2、研究内容：开展1000kV变压器主绝缘结构的研究；1000kV变压器纵绝缘结构的研究500kV端部绝缘研究；1000kV特高压引线结构及出线系统研究；大容量变压器防止局部过热技术的研究；特高压变压器油流带电及防止措施的研究；特高压变压器的快速瞬变过电压（VFTO）的研究；1000MVA/1000kV变压器总体结构的分析研究；特大容量变压器油箱强度及运输问题的研究；提高变压器抗短路能力的技术研究；特高压、特大容量变压器相关制造技术的研究；特高压、特大容量变压器相关试验技术的研究等；并完成样机的研制。

20、3、主要指标：研制完成1000kV特高压变压器，满足实际工程使用。4、经费预算：国拨经费拟安排600万元，自筹资金与国拨经费比不低于5：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是具有特高压设备研究开发基础的制造企业，并具备相应设备的研制和试验条件。课题十四：1000kV交流输变电工程电抗器核心技术的研究1、研究目标：研制出1000kV特高压电抗器。2、研究内容：开展1000kV并联电抗器的主纵绝缘结构的研究；1000kV电抗器漏磁场分析及消除局部过热技术研究；1000kV并联电抗器高压出线结构的研究；1000kV并联电抗器降低振动和噪音技术研究；1000kV并联电抗器降低损耗技术研究；

21、1000kV并联电抗器试验技术的研究等。3、主要指标：研制完成1000kV特高压电抗器，满足实际工程使用。4、经费预算：国拨经费拟安排500万元，自筹资金与国拨经费比不低于5：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是具有特高压设备研究开发基础的制造企业，并具备相应设备的研制和试验条件。课题十五：1000kV交流输变电工程大型套管工艺技术的研究1、研究目标：研制1000kV交流输电工程大型套管，满足特高压工程的需求。2、研究内容：大型套管内、外绝缘的优化设计；大型瓷件的成型工艺研究；套管整体结构的研究；套管制造工艺的研究。3、主要指标：研制完成1000kV交流输电工程大型套管，满足实际

22、工程使用。4、经费预算：国拨经费拟安排300万元，自筹资金与国拨经费比不低于5：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是具有特高压设备研究开发基础的制造企业，并具备相应设备的研制和试验条件。课题十六：1000kV交流输变电工程避雷器高性能、大梯度电阻片的研究1、研究目标：研制1000kV交流输电工程避雷器产品，满足特高压工程的需求。2、研究内容：避雷器大直径高性能电阻片制造技术的研究；避雷器产品结构研究；避雷器耐污秽性能研究；避雷器产品电位分布研究；多柱并联结构避雷器均压、均流技术研究；避雷器用大型瓷套的整体成型技术的研究。研究采用四柱并联结构的避雷器，以满足产品通流能量和能量吸收能

23、力的要求。3、主要指标：研制1000kV交流输电工程用瓷套式和GIS罐式避雷器，满足实际工程使用。4、经费预算：国拨经费拟安排200万元，自筹资金与国拨经费比不低于7：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应是具有特高压设备研究开发基础的制造企业，并具备相应设备的研制和试验条件。课题十七：800kV直流输电对系统影响及仿真技术的研究1、研究目标：800kV直流系统与送受端交流系统相互影响的研究,实现对800kV直流输电系统仿真技术及其应用、800kV直流输电系统的直流多落点电网的安全稳定分析和控制核心技术的掌握。2、研究内容：800kV直流送出工程接入系统方案稳定性分析；800kV直流

24、输电系统送端接入系统方案研究；800kV直流输电系统受端集中落点稳定问题研究；800kV直流输电系统技术要求研究；结合云广特高压直流示范工程建设，对上述研究内容进行验证。建立详细的仿真模型和开展系统仿真研究。研究适用于800kV直流输电工程分析需要的机电电磁暂态混合仿真程序。开发新的能够应用于频域仿真分析的直流系统详细模型，对包含800kV直流输电工程在内的交直流并联电网进行全数字实时仿真。3、主要指标：800kV直流输电技术是一个全新的事物，由于其建成后与所在系统交互影响、紧密耦合，因此，特高压直流也给电力系统的分析与控制带来了一批全新的课题，通过这些技术的成功开发，可以加速我国的传统电网向

25、以先进控制和分析技术为代表的下一代电力系统的转变。按预期，在本课题完成之后，我国将在多直流的协调控制技术、电力系统广域控制与自适应控制技术、交直流混合大电网分析技术、考虑大容量直流输电的安稳控制技术、大容量直流的孤岛运行技术等方面取得一批原创性的科研成果以及技术专利。4、经费预算：国拨经费拟安排100万元，自筹资金与国拨经费比不低于3：1。5、执行年限：2年。6、申报条件：申报单位应具有丰富的电力系统仿真分析计算方面的经验，熟悉和掌握直流输电的特点及运行规律，具备进行大型电力系统数字仿真与实时仿真分析的手段和人力资源的企业、科研单位和大专院校。课题十八：800kV直流输电的过电压及绝缘配合研究

26、1、研究目标：提出800kV直流输变电系统过电压的水平和限制措施，提出绝缘配合的原则。2、研究内容：研究各种运行方式和故障条件下的工频和暂时过电压，谐振过电压，提出两端换流站的各种过电压研究结果；研究800kV直流输电系统的交流过电压水平和过电压保护方案；研究800kV直流换流站直流暂态过电压水平，以及直流过电压限制和防护措施，研究换流站避雷器配置方案；研究800kV直流工程的绝缘配合的基本原则和方法。3、主要指标：形成我国乃至世界上第一个800kV直流系统过电压和绝缘配合的导则和标准；开发出一套具有完全自主知识产权的绝缘配合软件工具包；自主研究，提出先进合理的800kV直流换流站避雷器配置方

27、案和保护；提出换流站主要设备的绝缘水平；提出800kV直流线路的绝缘水平和防雷及接地措施。4、经费预算：国拨经费拟安排100万元，自筹资金与国拨经费比不低于4：1。5、执行年限：3年。6、申报条件：申报单位具备直流500kV过电压与绝缘配合的研究业绩和工程经验。应具备的研究基础、试验设施和软件工具。课题十九：800kV直流输电外绝缘技术(含高海拔)及电晕特性研究1、研究目标：研究解决800kV直流特高压输电工程外绝缘在本电压等级和特殊自然环境条件下所遇到的主要问题。2、研究内容：研究800kV直流线路及换流站等的空气间隙最小距离，研究提出海拔修正方法；研究提出800kV直流输电在平原、高海拔、

28、覆冰和污秽地区线路绝缘子的选型原则、方法及要求；800kV直流合成绝缘子及换流站污秽外绝缘应用研究；高海拔及平原地区直流换流站外绝缘自然积污状况研究；研究提特高压直流线路及换流站外绝缘设计提供配置原则及方法；确定合成绝缘子的最佳伞形结构；研制800kV支柱合成绝缘子试品。3、主要指标：提出特高压直流线路及换流站最小空气间隙和外绝缘的海拔修正方法；提出不同伞形结构绝缘子的污闪特性；提出不同串型结构的污闪特性；提出合成绝缘子在800kV直流输电系统中的应用原则和方法；研制出特高压直流合成支柱绝缘子试品，提出最佳伞形结构。4、经费预算：国拨经费拟安排200万元，自筹资金与国拨经费比不低于4：1。5、

29、执行年限：3年6、申报条件：课题申报单位应具备超高压、特高压直流空气间隙、污秽绝缘技术、高海拔绝缘技术、覆冰条件下外绝缘、特高压下电晕特性、合成绝缘等方面的理论和试验研究的丰富工作经验、技术力量和技术研究成果，具有高水平的学科带头人和研究队伍，具备超高压、特高压直流试验研究的场地和设备条件。课题二十：800kV直流输电电磁环境影响研究1、研究目标：研究800kV直流输电工程电磁环境特性及控制参数指标，为800kV直流输电工程设计提供依据。2、研究内容：800kV直流输电线路的电磁环境问题研究；交流输电线路对平行接近的直流输电系统的影响问题研究；800kV直流输电线路表面电晕起始场强的计算问题研

30、究；800kV换流站阀厅的电磁兼容问题研究。3、主要指标：提出800kV直流输电线路地面合成电场、离子流密度、直流磁场、无线电干扰、可听噪声的计算方法和指标限值，开发具有自主知识产权的计算软件；提出交流输电线路对平行接近的直流输电系统影响的计算方法和计算软件，研究提出流经换流变压器电流的限值和抑制减缓的技术措施；提出适用于800kV直流输电线路表面电晕起始场强的计算公式和海拔修正公式以及计算软件；建立500kV和800kV换流站阀厅电磁骚扰的宽频电路模型和天线模型，开发阀厅电磁辐射仿真计算软件；提出800kV换流站阀厅电磁骚扰外泄抑制措施以及设计导则。4、经费预算：国拨经费拟安排200万元，自

31、筹资金与国拨经费比不低于5：1。5、执行年限：3年6、申报条件：申报单位具有交、直流输变电系统电磁兼容研究经验。课题二十一：800kV直流输电系统设计软件包的开发1、研究目标：开发具有自主产权的800kV直流输电系统系统软件包，并在实际工程中应用。2、研究内容：本项目的研究目标是开发具有自主产权的800kV直流输电系统系统软件包，并在实际工程中应用。该软件包主要用于计算换流站主要设备的基本参数和性能，主要包括以下功能：主回路参数计算；无功功率计算；交流系统谐波电流计算；交流滤波器设计；平抗和直流滤波器设计；交直流PLC滤波器计算；主要元件损耗计算；可听噪声计算；可靠性计算；绝缘配合计算；外绝缘

32、设计。本项目的研究内容包括以上软件包各功能的原理和数学模型，对各功能模块进行编程实现和调试，以及实现软件包的工程应用。3、主要指标：形成一套具有独立知识产权的800kV直流输电系统设计软件包，软件包可独立使用，也可成套使用，软件具有统一的界面风格。相应地，形成一本完整的高压直流输电系统设计软件包的软件说明书，包括11个功能模块的软件使用说明书。4、经费预算：国拨经费拟安排350万元，自筹资金与国拨经费比不低于1.5：1。5、执行年限：3年。6、申报条件：申报单位应能够熟练掌握和使用500kV直流输电系统设计软件包。课题二十二：800kV直流输电系统设计规范研究1、研究目标：形成世界上第一个800kV直流输电系统标准体系，包括技术规范和设计标准、设备