特高压交流输电代表了当今国际高压输电的最高水平。上世纪60~90年代，美国、日本、前苏联等发达国家曾开展过试验研究，但没有形成成熟适用的技术和设备。我国研发特高压交流输电技术，既面临高电压、强电流的电磁与绝缘技术世界级挑战，又面临重污秽、高海拔的严酷自然环境影响，创新难度极大。
特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用项目，荣获2012年国家科技进步奖特等奖，由国家电网公司主持实施，完成单位包括国家电网公司、中国西电电气股份有限公司、中国电力工程顾问集团公司、特变电工沈阳变压器集团有限公司等百余家单位，共开展180余项关键技术研究，形成六大创新点，主要内容包括：
电压控制。项目研究确定了特高压交流输电标准电压。创新形成了稳态电压控制技术、瞬态过电压抑制和潜供电弧抑制技术。通过创新，在国际上首次实现了特高压系统电压优化控制。试验示范工程瞬态过电压抑制在1.5倍以下，稳态电压控制在合理范围。
外绝缘配置。项目揭示了复杂环境下特高压系统外绝缘非线性放电特性，研发了空气间隙、绝缘子配置和雷电防护技术。通过创新，在世界上首次实现了复杂环境下特高压系统外绝缘优化配置。线路铁塔重量降低64%，造价降低60%。
成套设备研制。项目创新形成了特高压输变电设备设计、制造和试验关键技术，建立了完整的技术产业体系。涉及变压器、开关，以及其他设备等。通过创新，自主研制成功代表国际最高水平的全套特高压交流输变电设备，改变了中国在电气设备制造领域长期从发达国家“引进技术、消化吸收”的发展模式，首次实现了中国创造。
电磁环境控制。项目揭示了复杂多导体系统的电场分布规律，创新形成了特高压系统电磁环境控制技术。通过创新，实现了特高压工程环境友好目标，试验示范工程电磁环境实测值满足国家环保要求。
系统集成。项目提出了特高压输变电工程整套设计和施工方法、设备现场试验方案，研制出线路带电作业工器具和试验装备等。形成了工程设计、施工、调试、运行全套技术规范，建成了特高压交流试验示范工程。工程连接华北、华中两大区域电网。建成后实际输送功率达到252万千瓦，扩建后超过500万千瓦，成为世界上电压等级最高、输电能力最强的交流输电工程。
试验能力。项目提出了综合模拟高海拔、重覆冰、重污秽等环境条件的高压试验方法，断路器整极63千安试验方法和杆塔真型力学试验系统构建方案，研制出长波前冲击电压发生装置和量值溯源用精密电压互感器等，建成了特高压交流试验基地，杆塔力学试验基地等设施。形成了国际上可试参数最高的高电压、强电流试验检测能力，建立了完整的特高压试验研究体系。