2019年1月8日，国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。国网江苏电力牵头的《国家工频高电压全系列基础标准装置关键技术与工程应用》项目荣获国家科学技术进步二等奖，这是国网江苏电力牵头的非工人组重大科技项目首次获此殊荣。
国家科学技术进步奖，是国务院设立的国家科学技术奖5大奖项之一。授予在技术研究、技术开发、技术创新、推广应用先进科学技术成果、促进高新技术产业化，以及完成重大科学技术工程、计划等过程中做出创造性贡献的中国公民和组织。2018年国家科学技术奖“瘦身”，获奖数量由不超过400项缩减为300项，获奖难度大幅度增加。
本次获奖项目的核心技术突破满足了国家工频高电压计量标准装置研制与大规模工程应用重大战略需求，项目成果以优异的性能指标获得了欧美发达国家的互认，实现了技术跨越，使我国在高电压计量领域由长期跟跑西方发达国家跃变为国际领先。
准确计量关系国计民生
计量关系国计民生，“电力系统的高电压计量就好像人体血压测量一样，测不准就可能引起误判，造成设备、系统异常甚至大面积崩溃，我们研制的这套装置就是电力系统的血压计。”项目第一完成人黄奇峰告诉记者。
“一般家里用电每月不过几百度，但是特高压一年输送的电量可超过百亿度，此时，精准结算送电量就显得特别重要。”黄奇峰说，“作为关键电学计量标准，国家工频高电压标准装置是统一全国工频高电压量值的最权威依据。高电压计量装置测量准确与否，关系到电网安全和发电、供电、用电三方以及跨国电能贸易结算的公平公正。”这也是特高压走出国门、保证公平交易的需要。如果做不出一套独立自主的高精度特高压标准装置，被迫依赖外国技术，装备出口肯定要受制于人，难以走出一条技术强国之路。
因此，自主研发高精度全系列高电压基础标准装置对保障社会经济有序运行和支撑质量强国战略意义重大，建立国家最高赋值标准也是维护国家技术主权的重要工作。
特高压领域的破“冰”行动
据了解，在该项目实施前，我国高电压计量存在三个问题。一是高电压量值测量受电场、磁场、温度变化等环境因素影响的机理复杂，精度提高难。二是随着杂散参数对工频高电压基础标准装置准确度影响急剧增大，高精度量值向高电压等级拓展难。三是现场工况复杂多变，保证现场量值准确可靠难。这些问题不仅仅是我国电力计量人心中的痛点，更影响了电力、铁路、航天等涉及高电压测量相关领域的发展。
为破解高压计量难题，也为早日确立我国在高电压量值领域的话语权，国网江苏电力联合中国电科院等单位组建电能计量研究攻关联合工作组，向研制世界最高水平的工频高电压基础标准装置发起了冲锋。期间，国网江苏电力组织成立了一支16人的产学研联合攻关团队，团队融合了电能测量、电力系统自动化、电机、光学、高电压与绝缘技术等多专业的博士、硕士人才，其中有2名江苏省333高层次人才，4名国网领军人才（专家）。
怎样才能准确、安全、便捷地测量电压？黄奇峰说：“我们的主要创新点分三部分。一是从方法上突破，寻找提高测量准确度的新方法，从源头上保证高电压量值的准确。二是从技术上突破，将方法落地，研制出高精度全系列的基础标准装置；三是应用上突破，做出一套可靠的现场校验设备，解决现场高电压设备现场校准难的问题。”
说来容易做来难。项目开始前，我国高电压基础标准装置电压等级较低、准确度水平不高，长期以来不得不高价进口国外设备作为最高标准，核心技术始终受制于人，特高压领域国内外更是毫无经验可借鉴，团队只能摸着石头探路。经过20年的不懈努力，攻关团队终于突破特高压测量技术的坚冰，填补技术空白，为20年前的三大难题交出一份完美答卷。
“我们攻坚团队，有着一股韧劲，只要认定了方向，再苦再难，也会坚持做完做好！”团队负责人、计量中心主任黄奇峰如是说。
特高压领域有了中国坐标
2009年，世界首台1000千伏国家工频电压计量标准研制成功并通过验收，标志着我国拥有了更高精度的1千伏~1000千伏全系列国家工频高电压量值，更是首次在世界上定义了1000千伏量值。2015年11月，自主研发的国际首台1000千伏特高压互感器现场试验车在“淮南-南京-上海”特高压工程沪西站、东吴站、泰州站等特高压变电站电力互感器交接试验中成功应用，实现了110千伏~1000千伏电压等级的高压计量高可靠现场校准系统的全覆盖，经鉴定属国内外首创。
经过二十年的产学研攻关，项目组针对国家工频高电压标准装置的研制与应用，首创了电磁式工频高电压比例叠加量值溯源方法，实现了直接测量自校准准确溯源；创建了国家工频高电压全系列基础标准装置，与德国、美国、加拿大等国家基础标准装置相比，准确度更优，且电压等级最高；建立的1千伏~1000千伏国家工频高电压基础标准装置，经国家质检总局授权成为我国法定最高等级社会公用计量标准，电力、航天、高铁、核工业等各行业高电压计量设备已100%溯源到该标准装置。开发的现场校准系统销售2100 余套，覆盖31个省（市）自治区，开展现场校准超过36 万台次，已成为工频高电压现场校准标准作业模式。经过国家授权和世界发达国家认可，中国电力计量人用中国标准和中国装备说话，自信地走在了电能计量领域世界前列。由项目量值传递的高压互感器已出口至德国、日本、菲律宾等国家，近三年累计创造经济效益超过13亿元，社会效益显著。
“计量是一门不断追求精确的科学，如果没有这种精益求精的态度和不屈不挠的精神，我们就不会取得现在的成果。”黄奇峰表示，精确没有止境，目前他们已经着手更高准确度等级的交直流电压电流标准研究，为未来国家更高层次的需求储备力量。（通讯员：陈文广 戴鹏飞）
