目前我国高压直流输电总容量已占全球直流输电的近一半，居世界首位。但长期以来，国外对相关核心技术进行严密封锁，我国一直没有实现换流阀的完全自主设计。“国外引进技术、国内组装生产、国外试验测试”的局面持续了30 余年。这种落后状况，严重制约了我国西部能源规模化开发和电力可靠供应。

为摆脱对国外技术的依赖，加速推进我国西部能源开发，满足国家经济建设快速发展需求。该项目主要完成人带领团队专注于高压直流领域，针对换流阀研发面临的结构、电气、控制及试验等4 大技术难题，立足自主创新，取得了系列原创性重大成果。

团队成立之初，即承担了国家电网公司的科研项目“大功率电力电子实验室建设”及“特高压基地优化调整”子课题“直流换流阀实验能力建设”，研发人员满腔热情地投入了实验室的建设中去。但研究之初就面临着没有有价值的参考资料等难题，由于试验技术属于电力电子领域的核心技术，国际上有关论文都没有涉及此类实验室的具体技术介绍，只能看到ABB公司7页纸的宣传报道，没有任何具体电路。大功率电力电子设备试验的关键技术有哪些？突破口在哪里？——这是一条在中国还没有人走过的充满荆棘和险阻的道路，但又是一条必须有人去探索的路。

经过近六年勤奋刻苦攻关，2000多个日日夜夜，无数次的论证和试验，实验室从无到有，打破了ABB、西门子等跨国公司的技术垄断，大功率电力电子装置试验方法及其成套试验装备完全由我国自主设计、研制、施工和调试。2008年12月，超/特高压直流输电换流阀成套绝缘型式试验装置建设完成。2009年12月，宁东至山东±660千伏直流输电工程的第一个换流阀组件完成所有的运行型式试验，标志着功能最齐全、规模最大、参数最高的国际一流电力电子实验室已全面建成投运。国家电网公司成为世界第三家、国内第一家同时具备高压大功率串联晶闸管阀和直流换流阀成套试验能力的单位，并首次在欧洲以外的地方承担直流工程换流阀的运行型式试验任务，为我国未来直流工程建设提供坚强的技术支撑，成功打响了直流产业攻坚战的第一战役。

继2009年12月完成试验能力建设后，2010年6月又一重大科研成果诞生——世界首台±800千伏特高压直流换流阀研制成功，并在KEMA的见证下顺利完成全部型式试验。2012年12月，项目开发的A5000 型±800kV 特高压换流阀，成功应用于世界首条±800kV/7200MW 锦屏至苏南特高压直流工程，投运当年即实现苏州地区首次全年无限电。

话只是轻轻带过，但是其中艰辛却不为人知。在继承灵活交流输电技术十多年研究基础上，项目团队全身心扑在工作上，有时晚上讨论方案连饭都顾不上吃，有时出差参加会议为了能不影响第二天工作常常凌晨赶回家。记得2010年，在世界首个±800千伏特高压直流换流阀研制最后冲刺的几个月里，每天出现在现场的总是项目第一完成人汤广福，视察进度，解决问题。更是通过制定详细的里程碑计划与应急措施，将各种隐患考虑在前，遇有突发事件，未雨绸缪的思路就解决了大问题，相比国外整个研制试验的过程被缩短了数倍，为工程化应用赢得了宝贵的时间；在吊装的关键时刻，他来不及照顾要中考的儿子，而是连续数日坚守在现场直到凌晨两三点，用行动做榜样，给大家鼓劲儿。在他的鼓舞下，大家夜以继日地一干就是几个月，还有时为了做试验干脆就住在实验室，为的只是加快自主创新的步伐，早日摆脱跨国公司的“洋拐杖”。

通过三年多集中攻关，从原始样机，到二代、三代样机，从单组件加载到整体阀塔，从一次结构选型到二次抗扰设计、从多物理场数值分析到成套电气设计……样机的更新升级和研究试验的深入同步进行，在直流换流阀设计技术方面取得了重大突破。其中，基于6英寸晶闸管的特高压换流阀成套电气特性研究、特高压换流阀多物理场数值分析，均属国内首次系统攻克，并实现了100%的国产化。使我国成为世界第三家完全掌握特高压直流换流阀核心技术，同时具备独立设计、制造、试验、调试成套能力的国家。它不仅带动我国电力装备制造业发展，摆脱了洋拐杖，还为整个产业链注入一针“强心剂”。

回首近10年研发过程中遇到的艰难困苦、付出的心血汗水，项目第一完成人汤广福仍不免激动“20年前，我参观中国第一条直流工程——葛沪工程时，了解到设备投资的近一半都要花在直流换流阀上，外方又非常蛮横，要买换流阀就得连站内地砖、草皮一块打包。说到底，还是因为跨国公司将核心技术牢牢攥在手中，垄断了技术与市场价格。现在，我们终于攻克了这个世界性难题，在直流换流阀领域发出了属于中国的声音。”

2004年8月30日星期一，不仅是国际大电网会议的首日，也是我国自主研制高压直流换流阀故事中一个有意义的日子。这天，汤广福博士与崔翔教授在法国巴黎首次相遇。一个是国家新世纪百千万人才获得者，我国电力电子技术领域的科技新星；一个是国家杰出青年科学基金获得者，我国电磁场理论与应用领域的知名学者。如何突破高压直流换流阀核心技术成为两人首次见面交谈的话题，涉及换流阀工作原理、电气结构、多物理场、电磁瞬态、电气绝缘、电磁干扰、冷却系统等核心技术。两人从各自的专业领域谈起，越谈越有信心，一致认为，通过优势互补、深入融合，完全有信心、有能力打破国外垄断，研制具有自主知识产权的高压直流换流阀。

回国后，双方组织各自的优秀人才成立了研究团队，十余年来一直专注于高压直流领域，立足自主创新，取得了系列原创性重大成果，也打破了ABB和SIEMENS两大跨国公司在该领域长达50年的技术垄断。团队邀请两名院士为高级顾问，以企业及高校内多名国家级专家为核心，以一批杰出青年工程师为中坚力量，形成了一支“老中青”结合的高层次创新队伍，在直流输电的5个主要方向开展技术攻关。

项目第一完成人汤广福于1996年在中科院等离子体所获得博士学位。在近20年的科研工作经历中，曾主持完成了国家973、863等课题20余项，获国家科技进步一、二等奖及中国工程院“光华工程科技奖”各1项，并在多个国际学术组织任职。

该团队以创新科技成果的应用转化为指导思路，通过产、学、研相结合的创新模式，采用“统一领导，分类管理”的方式，实现“以科技创新推动重大工程，以重大工程促进科技进步”的目标。

在特高压直流输电核心装备方面，团队不仅解决了±500kV换流阀及阀控设备自主化研发难题，而且突破了±800kV特高压直流换流阀电压、容量提升带来的重大技术挑战，彻底打破了跨国公司对直流输电核心装备长达半个世纪的垄断，并建成了世界上参数最高的特高压换流阀试验平台。

团队自主研制的±800kV换流阀及阀控设备，在世界首个7200MW锦苏、8000MW哈郑特高压直流工程中得到了示范应用，随后在溪浙和宁浙工程中进行了推广。而目前，国外±800kV特高压直流工程还处于建设阶段。

国际大电网会议相当于电力行业的奥林匹克盛会，代表了世界电力工程领域的最高水平。作为本领域国际三大顶尖技术团队之一，已连续多年受邀做大会主旨报告。

该团队出版了包括我国首部电力电子试验专著在内的著作3部，主导和参与制订国家标准4项，获授权发明专利103项，含国际发明4项。

获奖项目：±800kV特高压直流输电换流阀关键技术及应用

主要完成人：汤广福（国网智能电网研究院)，查鲲鹏（中电普瑞电力工程有限公司)，邱宇峰（国网智能电网研究院)，崔翔（华北电力大学)，贺之渊（国网智能电网研究院)，魏晓光（国网智能电网研究院)