《高压变电站与云数据中心共站危险影响及电磁防护关键技术与应用》

高压输电系统对通信系统的危险影响非常严重。高压输电系统发生接地短路时，故障电流可达数十千安，地电位升高会引起附近通信系统的机毁人亡事故。上世纪60年代至今，四部一局协议、国家标准GB6830-86《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》及国际电信联盟(ITU)建议，都是针对电信线路，国内外在高压输电系统对通信系统综合危险影响的理论和防护技术上一直没有解决方法及标准。以往强电综合危险影响的主要防范措施是两者相互远离，云数据中心需要共址建设专用110kV变电站为其供电。以弱电为主的通信系统和数百千伏的高压系统能否共存、如何共存已经成为制约通信系统发展的一个世界性难题。项目对高压变电站的入地电流系数、电位梯度和切断时间进行了分析推导；从局(站)的接地方式、入局电缆的连接方式着手，系统地分析了强电综合危险对通信局(站)影响的途径、对象及程度；制定了强电综合危险对通信局(站)影响的允许值；推出了局(站)对强电综合危险影响的防护措施；研究成果突破了原有的框架，在高压输电系统与通信系统两者相邻、共址、共建筑物的国内外技术瓶颈上有重大创新和技术突破。创新点如下：建立了高压输电系统对云数据中心及通信局(站)的综合危险影响模型；提出了局(站)综合危险影响允许值的制定方法；系统研究了高压输电系统接地故障产生的地电位升对共址云数据中心的危险影响；首次提出故障切断时间决定局(站)受影响程度；研发了高压变电站对云数据中心和局站危险影响的系统防护措施。在国际上首次解决了云数据中心和高压变电站共建筑物建设的问题，在联合接地基础上，实施建筑物孤岛方式和防护措施后，高压变电站对通信设备和人身安全无危险影响；二者共址建设的实现，突破了60年来国内外高压输电系统对通信系统影响研究的思维定式和标准的规定；创立了云数据中心及不同类型局(站)的综合危险影响允许值及防护标准体系。大规模测试和分析了220kV、110kV及10kV变电站在正常运行和短路故障时对云数据中心的电磁影响，完整地反映了不同负荷下工频磁场分布规律；首次对云中心服务器在工频磁场10A/m、100A/m下进行了抗扰度测试；明确论证了在采用相应措施后，高压变配电系统的工频磁场不会影响到共建筑物的数据中心内的服务器正常工作。主编了通信行业标准《高压输电系统对通信设施危险影响防护》；获发明专利7项(另2项进入实质性审查)，实用新型专利1项；发表论文31篇(5篇被SCI、18篇被EI收录)，出版专著一本。研究成果已用于中国联通香港云数据中心、中国移动南方基地、北京联通、广东联通、中国联通西北基地等强电影响的论证，以刘尚合院士、张元等11位教授/博导的河南省鉴定一致认为：研究成果在高压变压站和云数据中心共址研究方面有重大创新，达到国际先进水平，应用和推广前景广阔。