堅持創(chuàng)新 推動我國直流輸電設備的發(fā)展

黨中央、國務院高度重視裝備制造業(yè)的發(fā)展，直流輸電設備是國家確定的重大技術裝備自主化領域之一。近年來，西安電力電子技術研究所以振興我國裝備制造業(yè)為己任，依托三峽外送、西電東送等工程，努力自主創(chuàng)新，注重引進國外先進技術并消化吸收再創(chuàng)新，為國家重點工程研究制造應用了上萬只高電壓大電流超大功率的核心器件——電控和光控晶閘管，實現(xiàn)了自主生產(chǎn)和國產(chǎn)化，取得了令人鼓舞的成績，為國家作出了突出的貢獻。我們堅持不懈的技術創(chuàng)新，在“十一五”期間，為長江上游水利資源的進一步開發(fā)，建設±800kV特高壓直流輸電工程用6英寸特大功率晶閘管進行了前期的研發(fā)，有力地推動了我國特高壓直流輸電工程建設事業(yè)。為此，全國人大常務委員會吳邦國委員長專程來我所視察5英寸晶閘管的國產(chǎn)化情況；國務院副總理曾培炎也親自接見了所領導，具體了解5英寸晶閘管的國產(chǎn)化應用情況和6英寸晶閘管的研發(fā)現(xiàn)狀。

鑒于西安電力電子技術研究所在超高壓直流輸電工程的突出貢獻，在國務院振興裝備制造業(yè)大會上，受到國務院的表彰并被評為裝備制造業(yè)做出突出貢獻的先進單位之一；被國家電網(wǎng)公司授予直流輸電國產(chǎn)化先進單位稱號。產(chǎn)品多次獲得國家重點新產(chǎn)品、國家火炬計劃獎和中國機械工業(yè)科技進步獎、中國電工新產(chǎn)品獎、陜西省科學技術獎等各級各類獎項，為電力電子行業(yè)技術進步和發(fā)展作出了一定的貢獻。

本世紀初，在國家發(fā)改委及有關部門的部署與支持下，為了改變我國資源分布不均衡的基本國情，促進東西部協(xié)調發(fā)展共同富裕，決定采用超高壓直流輸電方式實現(xiàn)“西電東送”的宏偉藍圖。先期利用國外先進技術和高科技資源，縮短我國自行開發(fā)時間，在高起點上同國際產(chǎn)品和先進水平接軌，達到國際同類產(chǎn)品的先進制造水平，然后逐步國產(chǎn)化。西安電力電子技術研究所作為技術承接方，引進了ABB半導體公司高壓直流輸電換流閥核心器件大功率晶閘管制造技術，其器件的芯片直徑5英寸、通態(tài)電流3000A、阻斷電壓7200V；同時引進了西門子公司的芯片直徑5英寸、通態(tài)電流3000A，阻斷電壓8000V的光控晶閘管制造技術，是目前世界用于直流輸電工程的最大功率的電力半導體器件。

全所科技人員通過三年攻關，在引進、消化、吸收的基礎上再創(chuàng)新，對引進的技術，在國產(chǎn)設備上進行了無數(shù)次的工藝試驗，通過磨合、改進、總結，創(chuàng)新、摸索出一套自己的工藝技術路線，并建立了工藝生產(chǎn)線，制造出了與國外同類產(chǎn)品相當?shù)漠a(chǎn)品，替代了進口，實現(xiàn)了國產(chǎn)化，成為當今世界第三個能夠制造如此大容量大電流高電壓晶閘管的廠家，也同時成為世界上唯一一家兼有兩種世界頂尖技術的廠家，跨入世界功率半導體器件先進制造行列，改變了我國直流輸電換流閥核心器件一直受外國人控制的局面。產(chǎn)品首次成功配套應用于三峽直流輸電工程的三常工程，繼而在后續(xù)的三廣工程和貴州至廣東一回工程批量應用，份額增加到70％，直至在華中與西北背靠背直流聯(lián)網(wǎng)工程，以及目前正在安裝調試的三滬工程和貴州至廣東二回工程中應用，晶閘管的國產(chǎn)化率達到100％，換流閥運行狀況良好，其經(jīng)濟和社會效益特別顯著。

通過攻關研究，在引進技術的基礎上，自主創(chuàng)新：采用特殊的工藝設計全面優(yōu)化了電參數(shù)；對工藝參數(shù)進行合理匹配；為提高器件的di／dt耐量，對工藝結構進行了改進；用特殊的工藝手段，確保少子壽命的一致性，使工藝狀況穩(wěn)定成熟；研制出符合特高壓直流輸電用浪涌（過載）電流測試臺、靜態(tài)參數(shù)測試臺、高溫阻斷試驗臺、機電傳動測試夾具、瞬態(tài)熱阻抗測試臺、di／dt測試臺和熱循環(huán)負載試驗臺等多臺套國內首創(chuàng)、世界一流的超大容量電力半導體產(chǎn)品檢驗與試驗設備。同時，帶動了國內（鉬片、管殼、散熱器）配套件廠家產(chǎn)業(yè)鏈制造技術水平的提高，進一步向國際水平靠近。

通過科研人員的不懈努力，在對引進技術消化吸收的基礎上再創(chuàng)新，我們先后研發(fā)出工業(yè)用5英寸超大功率整流管（4000A/8000V），項目通過了陜西省科技廳組織的專家鑒定；研發(fā)出工業(yè)用5英寸5000A／5500V晶閘管，產(chǎn)品具有完全自主的知識產(chǎn)權，并已在電化學電解電源和鐵路機車牽引電源裝置上成功裝機運行。另外，對5英寸超大功率快速晶閘管進行了自主開發(fā)研究，項目產(chǎn)品將對冶金、鋼鐵等熔煉領域的大型中高頻電爐的改造和技術更新?lián)Q代，起到技術進步推動作用。這樣，電力半導體器件三大系列產(chǎn)品，在引進技術消化吸收的基礎上，通過自主研發(fā)再創(chuàng)新，已經(jīng)居于國際領先水平，將促進新一代電力電子應用裝置的更新?lián)Q代，帶動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升整個行業(yè)的技術實力和國際競爭能力。

“十一五”規(guī)劃已將“超大規(guī)模輸配電技術”列為重點領域和優(yōu)先發(fā)展主題，為適應我國電力發(fā)展的需要，國家電網(wǎng)公司提出發(fā)展我國±800kV特高壓直流輸電的設想。西安電力電子技術研究所領導班子和全體科技人員，決心在引進技術消化吸收再創(chuàng)新的基礎上繼續(xù)創(chuàng)新，自主研發(fā)6英寸特大功率晶閘管，其同態(tài)電流將達到4000A，阻斷電壓8000V，并進一步優(yōu)化5英寸超大功率光控晶閘管，使功率滿足±800kV特高直流輸電工程的需要，已經(jīng)取得了階段性的成果，研制出樣品。

我們在國內已完成直流工程國產(chǎn)化應用情況和6英寸研發(fā)，我們擬定了新的項目建設方案，特高壓直流工程所需6英寸晶閘管項目我們堅定不移要立足自己進行研制，雖然面臨諸多困難：時間緊迫、技術攻關、資金緊張等。但我們認為項目關乎國家重點工程，我們肩負著歷史和民族的使命，我們要為中國人爭這口氣！要使我國的輸變電技術再躍升一個臺階，為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，為中國裝備制造業(yè)的振興，提高全民族的整體科技實力做出新的貢獻。