科创中国

新能源及节能技术,新型高效能量转换与储存技术

我国海拔2000m以上高原地区占陆地国土面积37%，青藏高原平均海拔4000m以上。“西部大开发”和“西电东送”国家战略实施需要在西部高原地区发展坚强高压电网，新型电力系统构建需要在西部高原地区建设大规模清洁能源外送通道。交流输电系统电晕放电效应预测方法是交流电网设计和建设的基础，直接关系到高原地区电网的经济运行和环境友好。高原地区空气稀薄，电晕放电和电晕电能损耗更加严重，无线电干扰和可听噪声环境影响更加突出，真型实验和准确预测困难，迫切需要开展高原环境电晕效应关键技术攻关。 项目组采用平台建设、实验测量、模型建立与工程应用为一体的技术路线，构建了高原环境输电系统电磁环境特征预测方法技术体系，研制了复杂环境电晕放电效应模拟实验系统和测量平台，建立了准确的电晕起始场强和电晕效应预测方法，提出了不同电压等级线路导线选型和线路设计方案，支撑了高原地区电网建设。

1、突破了高原复杂环境多分裂导线电晕放电效应激发源随机非线性的实验等价难题。提出了表面场强一致性和微气候环境相似性的放电效应模拟实验方法，首次研制了电晕效应声－光－电多参量同步测量平台，系统获得了20—4300m不同海拔点4-12分裂导线电晕起始场强、电晕电能损耗、无线电干扰激发函数值和可听噪声声功率基础数据，揭示了高原环境因素和导线参数与电晕放电效应的本征关联关系。 2、提出了高原复杂环境下多分裂导线电晕起始场强和电晕电能损耗准确计算方法。建立了低气压考虑介质影响的光电子发射机制导线电晕起始放电模型，采用迁移管法首次获得了不同气压和湿度环境下离子迁移率特性，提出了交流空间电荷区介质颗粒的荷电和迁移运动模型，发明了高原地区多分裂导线电晕起始场强和基于螺旋电荷的电晕电能损耗计算方法，填补了2000m以上海拔和考虑沙尘影响的预测方法空白；提出了不同海拔高度导线选型方案，实现了高原地区交流输电系统的经济运行。

河北工业大学（Hebei University of Technology），简称河北工大，坐落于天津市，由河北省人民政府、天津市人民政府与中华人民共和国教育部共建，隶属于河北省，是国家“双一流”建设高校、国家“211工程”重点建设高校，入选国家“中西部高校基础能力建设工程”、教育部“卓越工程师教育培养计划”、河北省“国家一流大学建设”一层次学校、天津市高水平特色大学建设项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家级新工科研究与实践项目、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地，CDIO工程教育联盟成员单位。