我院航天时代光电科技有限公司全光纤电流互感器项目产业化发展侧记

    2009年12月25日，国家电网上海电力公司建设的110千伏蒙自变电站正式投产运行，这不仅是2010年上海世博会智能变电站工程的圆满完成，也标志着国内又一座全数字化变电站的成功运行。

    蒙自变电站位于世博会浦西区园，是世博会浦西园区电力能源的“心脏”，全站采用可靠、低碳、环保的智能设备，实现了全部国产化，并首次应用了北京航天时代光电科技有限公司研发生产的全光纤电流互感器产品。

    全光纤电流互感器产品是智能电网建设中至关重要的核心设备，它具有传统式互感器无法比拟的优势，真实再现电网的实时电流信息，绿色、环保、无爆炸等安全隐患。作为全新一代的电子式互感器，它的出现为特高压输电及电力自动化奠定坚实基础，积极推动了电力网的稳定实时控制技术的发展，继而引发电力继保行业革命性的变化。

    北京航天时代光电科技有限公司的全光纤电流互感器技术衍生于公司具有独立自主知识产权的光纤陀螺技术。时代光电公司通过独立开发，自主创新，已充分掌握了光纤陀螺中的核心技术，并在国内率先将所研制的光纤陀螺应用于工程型号，光纤陀螺的工程研制水平居于国内领先地位。目前已经就光纤陀螺技术申请专利70余项，获国家技术发明奖、国家科技进步奖等奖励多项，光纤电流互感器项目也已申请发明奖6项，还有多项正在申报。

   时代光电公司的光纤电流互感器产品属于国内首创，国际上也仅有Nxtphase公司(现被法国阿海珐公司收购)和ABB两家知名公司有此类产品。该产品的研发成功，标志着我国电网一次端电流测量设备数字化智能化技术的本质飞跃，并跻身国际电网设备前沿。

    全光纤电流互感器项目的孕育

   北京航天时代光电公司为适应国内外新一代惯性技术的迅猛发展势头，加速光纤陀螺的发展步伐，并经过多年的技术发展和规划，逐渐形成以光纤陀螺技术为基础的光电技术平台，并培育出光纤惯导产业化项目和光纤电流传感产业化项目。

    “十一五”期间，在集团公司统一发展战略和决策指导下，时代光电公司积极响应集团公司大力发展航天技术应用产业号召，坚持军民结合、寓军于民的道路，不断的探索和寻求光纤陀螺技术向民用产品的转化之路。

   全光纤电流互感器项目作为时代光电公司重点航天技术应用产业化项目，得到了航天科技集团公司和航天九院的产业化政策上的优先扶持和项目研发专项资金的支持。时代光电公司一方面组织精兵强将开展电流互感器产品的专项技术攻关，一方面积极同电力行业公司密切接触寻求市场突破，经过多次商谈，最终确定了与国网电科院(南瑞集团)的项目合作关系。

    时至今日，短短三年时间，时代光电公司利用光纤传感技术成功实现了电网数字化产品的成功应用，在航天企业军转民技术产业化发展道路上，在电力行业智能化电网建设中创造了奇迹。

   坎坷的产业化发展之路

    人们经常会赞叹奇迹的发生，赞叹它的卓世不群，赞叹它的壮丽雄伟，可是很少有人会想到奇迹的发生往往是经过艰辛和拼搏得来的。全光纤电流传感器产品的开发探索之路也是这样历经坎坷，一步步一个脚印走来的。

   早在全光纤电流互感器项目成立之初，国网电科院专家早已对国内外光纤电流互感器技术及产品现状做了详实的调查。该技术是未来数字化电网发展的核心技术之一，国外仅有ABB、Nxtphase公司初步掌握，而国内尚没有一家单位取得技术突破，因此对时代光电公司的技术实力和研发周期心存疑虑。

    经过多轮的实地考察和交流后，国网电科院被时代光电公司光纤陀螺技术多年深厚的技术积淀所鼓舞，为航天企业严格的研发、生产管理体系所折服。但在国内外同类产品几乎完全空白的状态下，进行产品开发合作，风险还是很大的，国网电科院依然踌躇不决。时代光电公司光纤电流互感器研发团队在抉择这样一个前景光明，但困难重重的项目的时刻，坚定信念，以航天人勇于拼搏敢于拼搏的精神和“严慎细实”的工作作风，力争一年内形成产品样机，两年内实现正式   产品推向市场。

   2007年12月28日，由国网电科院和中国航天时代电子公司共同出资组建的南瑞航天(北京)电气控制技术有限公司正式揭牌成立。公司的成立是在国网电科院的市场优势与航天光纤电流互感技术优势相结合的产物，标志着双方合作步入了新的发展阶段。

   全光纤电流互感器产品研发之初，尚处于试验室样机状态，产品温度性能、抗振动性能、精度、可靠性及环境适应性不能完全满足应用要求，技术方案的改进、工艺流程的提升没有任何文献可以借鉴，需要完全自主研发，从理论到试验进行深入的摸索和研究。在时代光电公司领导的带领下，电流项目团队众志成城，日以继夜奋战，先后进行了数十轮的技术攻关，在设计上大胆创新，反复优化改进方案，在抑制各种环境影响因素方面进行了大量综合性系统性的分离研究，如为了提高传感头温度稳定性能，分别尝试过十余种材料。在团队的共同努力下，技术难关一道道的攻克，性能指标一次次的提升，迅速推动着全光纤电流互感器产品由研发向实际应用的转变。

   随着产品研发之路深入，电流项目团队日益深刻地体会到电力行业对于电子设备的应用要求与航天企业有着很大的区别。尤其在电力一次设备方面，高压绝缘及电磁兼容设计要求特别高，这对电流团队综合设计素质提出了更高要求，只有深入学习电力行业专业知识，通晓高压绝缘技术、产品应用形态等，才能将新型的光纤传感技术与电力应用相融合。通过长时间的学习、积累、改进，团队成员逐步熟悉了电力行业的应用情况和特殊要求，更加深入将电力设计理念融合进电流互感器产品设计中，创造性地提出了多种更优越的解决方案，并成功地应用到全光纤电流互感器产品。

    团队上下一心，同甘共苦，继承和发扬了航天人“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神，经历了产品设计方案不断的推陈出新，经历了团队人员对电力行业的坎坷求索之路，最终设计出了适于电力应用全光纤电流互感器产品。

   2008年4月份，时代光电公司自主研发的全光纤电流互感器，在国网电科院武汉分院(原武汉高压研究院，国家高压设备鉴定试验指定单位)一次性顺利完成了220kV电压等级的型式鉴定试验，各项指标均满足电力行业GB/T20840.8-2007标准要求，主要指标优于标准要求。在国内所有从事全光纤电流互感器研制的同行中，时代光电公司成为首家通过型式鉴定试验的单位，证明了公司研制的全光纤电流互感器已经具备了电力行业认可的产品出厂资质。

   产品性能得到电力行业鉴定部门的肯定，时代光电公司上下为之欢呼雀跃。但还有一个更大的难题摆在眼前，电力行业对于新产品的可靠性和运行经验有着很高的要求，而且全光纤电流互感器产品是直接接入高压电网中，因此对于此类产品的应用电力行业还是抱以谨慎的态度。也就是说，产品虽好但如果没有运行经验支撑，在事关民生、责任重大的国家电网上直接应用也是很步履维艰的，这就迫切的需要进行实地挂网试验。

   此时的数字化电网建设潮流已经在祖国大地激荡开来，各省市都在积极发展建设当地的数字化试验变电站。经过多方面的联络，大唐淮北电厂成为了光纤电流互感器走向应用的福地。双方开展了全光纤电流互感器产品挂网试验，为公司产品迈向市场送来了东风。截至发稿，全光纤电流互感器产品已经在淮北电厂无故障运行了一年零八个月，而且尚无其它同类产品进行此类试验，这一成功的运行经验为后来全光纤电流互感器产品的市场宣传和销售起到了至关重要的推动作用。

   百年难寻的市场机遇

   2008年，国家电网公司结合基本国情和特高压输变电实践，提出了建设坚强智能电网的发展目标，即加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，并分三个阶段推进：2009-2010年规划试点，重点开展坚强智能电网发展规划，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点；2011-2015年全面建设，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016-2020年引领提升，全面建成坚强智能电网，技术和装备达到国际先进水平。

   2009年12月27日，国家电网公司以国网电力科学研究院(南瑞集团)为根本依托，投资百亿元在南京成立“国家电网公司智能电网科研产业(南京)基地”，这对全国的智能电网建设都有着标杆意义，推动发展创新型经济，为全国电力行业转型做贡献，为“低碳时代”、绿色发展做贡献。

   在智能电网建设战略机遇中，诸如全光纤电流互感器等新技术产品也将得到充足的发展空间。可以说，全光纤电流互感器产品遇到了前所未有的发展良机。

    研发生产新型电流互感器的很多同行也有类似的感触，全光纤电流互感器产品真是赶上了时代发展的潮流，百年难遇。时代光电公司的理解是全光纤电流互感器产品符合国家能源的战略发展，契合了国内外电力发展需求，满足了新型数字化电力设备的要求。看似偶然的机遇，实属院、公司两级领导层对于电力行业发展的前瞻性思考、对电力应用技术战略性发展的正确把握以及对产品技术研发提前布局的远知灼见。

    从2008年底开始，时代光电公司先后与上海220kV南汇变电站、内蒙赤峰220kV元宝山变电站、上海110kV蒙自变电站(世博会工程)、上海110kV封周变电站、贵州贵阳110kV金阳变电站、贵州贵阳110kV沙河变电站、浙江嘉兴110kV田乐变电站、山东潍坊110kV穆村变电站、江苏苏州500kV苏州东变电站等签订了产品销售合同。截至目前，已有6个变电站工程正式运行，产品获得了ABB、西门子、阿海珐、平高东芝、沈高、平高、西开、泰开等国内外知名GIS厂家的青睐。