創(chuàng)新·發(fā)展—— 電力科技40年

  核心提示:科技是國(guó)之利器,國(guó)家賴之以強(qiáng),企業(yè)賴之以贏,人民生活賴之以好。改革開(kāi)放40年來(lái),中國(guó)電力科技取得了飛躍式的發(fā)展。國(guó)家電網(wǎng)公司瞄準(zhǔn)電網(wǎng)科技制高點(diǎn),大力推進(jìn)自主創(chuàng)新,把創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,貫穿企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展全過(guò)程,在特高壓輸電、智能電網(wǎng)、大電網(wǎng)運(yùn)行控制等方面,取得了一批具有全球領(lǐng)先水平的科技創(chuàng)新成果。研發(fā)了世界上最先進(jìn)的特高壓輸電技術(shù),電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的準(zhǔn)東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程預(yù)計(jì)將于年底投運(yùn)。國(guó)家電網(wǎng)已成為全球能源資源配置能力最為強(qiáng)大、全球并網(wǎng)新能源裝機(jī)規(guī)模最大的電網(wǎng),同時(shí)也是全球安全運(yùn)行水平最高的電網(wǎng)之一。

  中國(guó)電科院作為國(guó)家電網(wǎng)公司直屬科研單位,是中國(guó)電力行業(yè)多學(xué)科、綜合性的科研機(jī)構(gòu),其40年來(lái)取得的科技成就是中國(guó)電力科技進(jìn)步的縮影。目前,依托中國(guó)電科院,9個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室(含3個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)、7個(gè)省部級(jí)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家電網(wǎng)公司“四基地兩中心”相繼建成,構(gòu)建了目前世界上功能最完整、試驗(yàn)?zāi)芰ψ顝?qiáng)、技術(shù)水平最高的特高壓、大電網(wǎng)試驗(yàn)研究體系,在大電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、特高壓交直流輸電、大規(guī)模新能源并網(wǎng)等方面發(fā)揮了重大作用。中國(guó)電科院先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)10項(xiàng),中國(guó)專利金獎(jiǎng)4項(xiàng),中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)一等獎(jiǎng)7項(xiàng)。2017年,電網(wǎng)安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家科技部組織的5年期評(píng)估中獲評(píng)能源領(lǐng)域唯一“優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)室”。這些成果,直接服務(wù)于電力建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng),為解決我國(guó)電力規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)和運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù),提高技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)揮了重大作用。

  電力系統(tǒng)仿真分析和安全防御技術(shù)

  電力系統(tǒng)仿真分析和安全防御技術(shù)是電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行的重要理論和技術(shù)基礎(chǔ)。1976年以來(lái),中國(guó)電科院以“支撐電網(wǎng)發(fā)展、保障電網(wǎng)安全”為目標(biāo),在電網(wǎng)穩(wěn)定性理論、仿真分析、安全防御領(lǐng)域取得了一系列原創(chuàng)性成果,支撐我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展為世界上電壓等級(jí)最高、規(guī)模最大、安全運(yùn)行紀(jì)錄最長(zhǎng)的特大型電網(wǎng)。

  上世紀(jì)70年代起,我國(guó)電網(wǎng)由高壓(220千伏)局部電網(wǎng)向超高壓(330千伏、500千伏)省際互聯(lián)電網(wǎng)升級(jí),中國(guó)電科院開(kāi)始電網(wǎng)建模仿真和穩(wěn)定性分析技術(shù)研究。歷時(shí)10余年,科研人員揭示了超高壓電網(wǎng)穩(wěn)定機(jī)理,掌握了分析技術(shù),研發(fā)出我國(guó)首套大型電網(wǎng)仿真分析軟件。該軟件自上世紀(jì)80年代以來(lái)一直是我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)度運(yùn)行必需的計(jì)算工具,探索走出了一條滿足國(guó)家重大需求、獨(dú)立自主、創(chuàng)新發(fā)展的道路。

  上世紀(jì)80年代末起,在國(guó)家各類重大項(xiàng)目支持下,周孝信、郭劍波和湯涌等專家?guī)ьI(lǐng)電力系統(tǒng)仿真分析團(tuán)隊(duì)持續(xù)開(kāi)展電力電子技術(shù)和計(jì)算技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用研究,緊密圍繞我國(guó)發(fā)展±500千伏直流輸電重大技術(shù)需求,攻克交直流互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù),支撐了電網(wǎng)由純交流向交直流互聯(lián)發(fā)展。

  進(jìn)入新世紀(jì),中國(guó)電科院在大規(guī)模互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定性理論、安全防御控制技術(shù)等方面取得一系列原創(chuàng)性成果:開(kāi)發(fā)系列先進(jìn)電網(wǎng)仿真軟件,在世界上首次實(shí)現(xiàn)多時(shí)間尺度仿真,研制國(guó)際首套大電網(wǎng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先,建成國(guó)家電網(wǎng)仿真中心和數(shù)據(jù)中心形成世界上功能最強(qiáng)的電網(wǎng)仿真體系,相關(guān)成果先后獲1985年和2009年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2003年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2010年中國(guó)專利金獎(jiǎng);創(chuàng)建強(qiáng)迫振蕩、功率波動(dòng)、故障傳播等穩(wěn)定性理論,解決了復(fù)雜電網(wǎng)振蕩機(jī)理不明、功率轉(zhuǎn)移引發(fā)大停電事故的防控難題等電網(wǎng)分析方面的難題,為交直流電網(wǎng)安全運(yùn)行奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ),相關(guān)成果獲2016年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),1992年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)2項(xiàng);研制我國(guó)首套電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、世界上容量最大電壓最高的可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、世界領(lǐng)先的多直流安全穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),構(gòu)建了國(guó)家電網(wǎng)安全防御技術(shù)體系,獲2008年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和1990年、2015國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

  這些成果支撐了我國(guó)由超高壓向特高壓全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)升級(jí),揭示了世界唯一的特高壓交直流互聯(lián)大電網(wǎng)的新機(jī)理,顯著提高了電網(wǎng)安全水平,為三峽輸電系統(tǒng)、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)和特高壓交直流電網(wǎng)等國(guó)家重大工程提供了強(qiáng)有力的理論和技術(shù)支撐,保障了電網(wǎng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行。研究成果為推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)重大進(jìn)步作出了突出貢獻(xiàn)。

  超特高壓輸電技術(shù)

  超特高壓輸電技術(shù)指包括交流500千伏、750千伏、1000千伏及以上,直流±500千伏、±660千伏、±800千伏及以上電壓等級(jí)的輸電技術(shù),具有輸送容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低等優(yōu)點(diǎn)。超特高壓輸電技術(shù)是中國(guó)實(shí)現(xiàn)能源大范圍優(yōu)化配置的戰(zhàn)略途徑。

  為解決超特高壓輸電的重大共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,在國(guó)家科技部等有關(guān)部委和兩院院士的指導(dǎo)下,國(guó)家電網(wǎng)公司牽頭,聯(lián)合科研、高校、設(shè)備制造等160多家單位協(xié)同合作,在理論、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備及工程建設(shè)、運(yùn)行等方面取得全面創(chuàng)新突破。公司開(kāi)展了國(guó)家“973”計(jì)劃、“863”計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)國(guó)家重大科研項(xiàng)目以及500余項(xiàng)公司科技項(xiàng)目的研究。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的艱苦攻關(guān),我國(guó)先后攻克了交流500千伏、750千伏、1000千伏及以上,直流±500千伏、±660千伏、±800千伏及以上特高電壓,特大電流下的絕緣特性、電磁環(huán)境、試驗(yàn)技術(shù)等世界級(jí)難題,研制出了超特高壓變壓器、開(kāi)關(guān)、換流閥、平波電抗器、控制保護(hù)等重要核心裝備。

  設(shè)備方面,研制了世界首臺(tái)單體式150萬(wàn)千伏安/1000千伏單相特高壓交流變壓器,主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平;研制了代表世界最高水平的63千安培、1100千伏特高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,是世界上運(yùn)行電壓等級(jí)最高的開(kāi)關(guān)類產(chǎn)品;研制了世界首臺(tái)特高壓氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)產(chǎn)品,并在淮南—南京—上海特高壓交流工程中示范應(yīng)用;研制了±800千伏換流變壓器、控制保護(hù)系統(tǒng)、直流轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以及±1100千伏換流閥、直流穿墻套管等特高壓直流成套設(shè)備。

  線路方面,建立了特高壓交流輸電線路高強(qiáng)鋼管塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論體系,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,研究成果應(yīng)用于多條特高壓直流輸電線路工程;提出了900平方毫米、1000平方毫米、1250平方毫米大截面導(dǎo)線及配套金具的設(shè)計(jì)、制造、施工技術(shù),有效減少線路損耗,降低輸電線路的表面場(chǎng)強(qiáng)、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲。

  截至2017年年底,公司已建成了“八交十直”特高壓骨干電網(wǎng)。特高壓電網(wǎng)的建設(shè)為解決我國(guó)能源與電力負(fù)荷逆向分布問(wèn)題,推動(dòng)我國(guó)西部資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),推進(jìn)能源革命,防治大氣污染奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!疤馗邏航涣鬏旊婈P(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”于2012年獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),“特高壓±800千伏直流輸電工程”于2017年獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

  依托超特高壓輸電技術(shù)的突破發(fā)展,首個(gè)由我國(guó)自主提出并獲得批準(zhǔn)的IEC技術(shù)委員會(huì)TC115(高壓直流輸電技術(shù)委員會(huì))成立,秘書(shū)處設(shè)在中國(guó)。同時(shí),IEC成立了TC122(特高壓交流輸電系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)),中國(guó)擔(dān)任主席。目前,由我國(guó)主導(dǎo)的特高壓技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布7項(xiàng),在編10項(xiàng)。我國(guó)在國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和影響力大幅提升,中國(guó)成為IEC常任理事國(guó),國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)舒印彪從2013年起任IEC副主席至今。

  超特高壓輸電技術(shù)的研發(fā)成功,顯著提升了我國(guó)電工裝備制造的自住創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)制造企業(yè)全面主導(dǎo)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng),研發(fā)的大功率器件和先進(jìn)控制技術(shù)延伸應(yīng)用到軍工和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,電工裝備成為中國(guó)制造的“金色名片”,近年來(lái)帶動(dòng)電工裝備累計(jì)出口超過(guò)350億美元。我國(guó)成功中標(biāo)巴西美麗山水電送出±800千伏直流一、二期項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)特高壓輸電技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備等國(guó)際化輸出。為“一帶一路”建設(shè)提供了中國(guó)能源互聯(lián)方案。目前,依托特高壓輸電技術(shù),我國(guó)正積極推進(jìn)與俄羅斯、哈薩克斯坦、巴基斯坦等周邊國(guó)家能源電力設(shè)施互聯(lián)互通合作。同時(shí),正在建設(shè)±1100千伏直流輸電工程。

  超特高壓輸電技術(shù)是能源電力領(lǐng)域的重大創(chuàng)新,是世界電力工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑,對(duì)于加快我國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重大意義。

  電力自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)

  1996年,由當(dāng)時(shí)的電力部電力科學(xué)研究院與東北電管局聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,具有我國(guó)獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際先進(jìn)水平的CC-2000開(kāi)放式、面向?qū)ο蟮腅MS/DMS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成功。2004年,南京自動(dòng)化研究院成功研發(fā)了OPEN-3000調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。這兩項(xiàng)科研成果,結(jié)束了當(dāng)時(shí)我國(guó)同類產(chǎn)品主要依靠國(guó)外引進(jìn)的歷史,我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)由此進(jìn)入了一個(gè)具有里程碑意義的新階段。CC-2000開(kāi)放式、面向?qū)ο蟮腅MS/DMS支撐系統(tǒng)和之后開(kāi)發(fā)成功的基于CC-2000支撐平臺(tái)的EMS高級(jí)應(yīng)用軟件分別于2000年和2003年摘取了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)的殊榮,基于標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)OPEN-3000于2007年獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這些成果徹底改變了我國(guó)網(wǎng)省調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)依靠國(guó)外引進(jìn)的歷史,為中國(guó)獨(dú)立版權(quán)的EMS軟件產(chǎn)業(yè)化作出了巨大貢獻(xiàn)。

  2009年,國(guó)調(diào)中心牽頭組織,以中國(guó)電科院和國(guó)網(wǎng)電科院為主的科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D5000),并于2010年投入實(shí)際運(yùn)行。該系統(tǒng)在CC-2000和OPEN-3000的基礎(chǔ)上,首次研發(fā)了適應(yīng)大電網(wǎng)調(diào)度控制業(yè)務(wù)“橫向集成、縱向貫通”的一體化支撐平臺(tái),攻克了多級(jí)調(diào)度協(xié)同的大電網(wǎng)智能告警和協(xié)調(diào)控制、全網(wǎng)聯(lián)合在線安全穩(wěn)定分析、安全約束機(jī)組組合等重大技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了特大電網(wǎng)多級(jí)(國(guó)網(wǎng)?。┱{(diào)度控制業(yè)務(wù)的一體化協(xié)同運(yùn)作,促進(jìn)了可再生能源有效消納。系統(tǒng)的成功應(yīng)用推動(dòng)了電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的升級(jí)換代,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài)、電網(wǎng)分析從離線到在線、電網(wǎng)控制從局部到全局、電網(wǎng)調(diào)度從單獨(dú)到協(xié)同的重要技術(shù)進(jìn)步。特大電網(wǎng)一體化調(diào)度控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及規(guī)?;瘧?yīng)用獲2013年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。D5000核心技術(shù)已經(jīng)形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共20余項(xiàng),我國(guó)主持起草的兩項(xiàng)IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

  上世紀(jì)70年代末,變電站自動(dòng)化技術(shù)迎來(lái)一個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期。1978年投運(yùn)第一套國(guó)產(chǎn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng),2004年研制出國(guó)產(chǎn)電子式互感器,2006年投運(yùn)第一套數(shù)字化變電站,2010年投運(yùn)第一套智能變電站,截至2017年年底,公司共建成智能變電站4900座,最高電壓等級(jí)為750千伏,建設(shè)規(guī)模世界領(lǐng)先。建設(shè)智能變電站帶動(dòng)了變電站相關(guān)技術(shù)進(jìn)步,并由此建立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。2000年,DISA&DR2000變電站自動(dòng)化設(shè)備獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);2017年,智能變電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系研究和標(biāo)準(zhǔn)制定獲得了中國(guó)電力創(chuàng)新獎(jiǎng)(標(biāo)準(zhǔn)獎(jiǎng))一等獎(jiǎng)。

  “十一五”、“十二五”期間,公司自主設(shè)計(jì)和研制了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電力市場(chǎng)技術(shù)支撐系統(tǒng)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)交易平臺(tái),并推廣到南網(wǎng)、澳門(mén)等合計(jì)36家單位應(yīng)用,全面支撐了總(分)部及各省市交易中心的核心業(yè)務(wù)需求,獲得了省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)11項(xiàng)。全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)交易平臺(tái)是目前世界上覆蓋面積最大的電力市場(chǎng)交易平臺(tái),成功解決了靈活適應(yīng)市場(chǎng)規(guī)則變化的技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了分層分區(qū)的電力交易協(xié)調(diào)運(yùn)作,成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)

  2006年,中國(guó)電科院成立新能源研究所,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展新能源并網(wǎng)仿真與試驗(yàn)研究。建立了多時(shí)間尺度新能源并網(wǎng)仿真平臺(tái),為科學(xué)論證新能源并網(wǎng)問(wèn)題提供了必備的技術(shù)手段。在世界上首次提出了風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性試驗(yàn)方法,組織研制了電網(wǎng)運(yùn)行模擬裝置和新型低電壓穿越檢測(cè)裝置,解決了風(fēng)電機(jī)組全工況高效試驗(yàn)的難題。建成了世界上規(guī)模最大、唯一具備風(fēng)電機(jī)組全部并網(wǎng)性能試驗(yàn)功能的張北基地,顯著提高了風(fēng)電機(jī)組試驗(yàn)和檢測(cè)效率,支撐了我國(guó)風(fēng)電機(jī)組制造業(yè)的自主創(chuàng)新和國(guó)際化戰(zhàn)略。風(fēng)電并網(wǎng)試驗(yàn)?zāi)芰ο群螳@得除歐美國(guó)家之外唯一的國(guó)際風(fēng)電檢測(cè)機(jī)構(gòu)組織(MEASNET)資質(zhì),和亞洲首家國(guó)際電工委員會(huì)可再生能源實(shí)驗(yàn)室(IEC RE),進(jìn)一步提高我國(guó)在新能源發(fā)電檢測(cè)領(lǐng)域的國(guó)際影響力和話語(yǔ)權(quán),在引領(lǐng)我國(guó)新能源技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)方面作出了貢獻(xiàn)。主持完成我國(guó)所有型號(hào)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)性能試驗(yàn),解決了風(fēng)電機(jī)組低電壓脫網(wǎng)問(wèn)題,風(fēng)電機(jī)組大面積脫網(wǎng)事件由2011年8起(5447臺(tái)次)下降到2012年2起(1244臺(tái)次),2013年之后再未發(fā)生。大型風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行與試驗(yàn)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用相關(guān)成果榮獲2013年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

  2008年,中國(guó)電科院在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展風(fēng)電/光伏功率預(yù)測(cè)與調(diào)度研究。針對(duì)我國(guó)風(fēng)電/光伏發(fā)電地域分布廣、發(fā)展速度快、運(yùn)行數(shù)據(jù)少等挑戰(zhàn),首次提出了基于天氣過(guò)程辨識(shí)的新能源功率預(yù)測(cè)方法。根據(jù)國(guó)際比對(duì)結(jié)果,預(yù)測(cè)精度高于國(guó)外水平。預(yù)測(cè)方法用于葡萄牙電網(wǎng),預(yù)測(cè)精度較原有方法提高2%。提出包含相關(guān)性隨機(jī)變量的優(yōu)化模型快速求解方法,實(shí)現(xiàn)了新能源在線隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度,主持研發(fā)了新能源功率預(yù)測(cè)和調(diào)度系統(tǒng),形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新能源發(fā)電調(diào)度運(yùn)行核心技術(shù)及相應(yīng)的系列產(chǎn)品,系統(tǒng)用于我國(guó)24個(gè)省級(jí)及以上電網(wǎng),覆蓋新能源裝機(jī)容量超過(guò)8000萬(wàn)千瓦。成果推廣后,新能源受限地區(qū)在過(guò)去3年累計(jì)多消納新能源電量300多億千瓦時(shí)。新能源發(fā)電調(diào)度運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究成果榮獲2016年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

  針對(duì)國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失等問(wèn)題,中國(guó)電科院主持和參與制定了GB/T 19963《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》和GB/T 19964《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》等20余項(xiàng)國(guó)家/行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。形成了符合我國(guó)新能源發(fā)展模式的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)了新能源規(guī)劃設(shè)計(jì)、試驗(yàn)檢測(cè)、功率預(yù)測(cè)和調(diào)度運(yùn)行全環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化,達(dá)到世界先進(jìn)水平。在近10年我國(guó)新能源增速與裝機(jī)容量均居世界第一的情況下,保證了新能源可靠并網(wǎng)、穩(wěn)定運(yùn)行和高效消納。系列標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位、新能源開(kāi)發(fā)商和裝備制造業(yè)等,有力地支撐了我國(guó)新能源并網(wǎng)運(yùn)行與電網(wǎng)安全穩(wěn)定,引領(lǐng)新能源發(fā)電裝備并網(wǎng)性能的快速提升,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。組織發(fā)起并促成國(guó)際電工委員會(huì)成立了可再生能源接入電網(wǎng)分技術(shù)委員會(huì)(IEC SC8A),秘書(shū)處設(shè)在中國(guó)。中國(guó)電科院牽頭編制的《GB/T 19963風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》《GB/T 19964 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》等24項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)獲2016年中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。(宋新立 何櫻 李強(qiáng) 居秀麗)

主辦單位:中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)  網(wǎng)站運(yùn)營(yíng):北京中電創(chuàng)智科技有限公司    國(guó)網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司  銷售熱線:400-007-1585
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創(chuàng)新·發(fā)展—— 電力科技40年

發(fā)布時(shí)間:2018-08-21   來(lái)源:電力網(wǎng)

  核心提示:科技是國(guó)之利器,國(guó)家賴之以強(qiáng),企業(yè)賴之以贏,人民生活賴之以好。改革開(kāi)放40年來(lái),中國(guó)電力科技取得了飛躍式的發(fā)展。國(guó)家電網(wǎng)公司瞄準(zhǔn)電網(wǎng)科技制高點(diǎn),大力推進(jìn)自主創(chuàng)新,把創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力,貫穿企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展全過(guò)程,在特高壓輸電、智能電網(wǎng)、大電網(wǎng)運(yùn)行控制等方面,取得了一批具有全球領(lǐng)先水平的科技創(chuàng)新成果。研發(fā)了世界上最先進(jìn)的特高壓輸電技術(shù),電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的準(zhǔn)東—皖南±1100千伏特高壓直流輸電工程預(yù)計(jì)將于年底投運(yùn)。國(guó)家電網(wǎng)已成為全球能源資源配置能力最為強(qiáng)大、全球并網(wǎng)新能源裝機(jī)規(guī)模最大的電網(wǎng),同時(shí)也是全球安全運(yùn)行水平最高的電網(wǎng)之一。

  中國(guó)電科院作為國(guó)家電網(wǎng)公司直屬科研單位,是中國(guó)電力行業(yè)多學(xué)科、綜合性的科研機(jī)構(gòu),其40年來(lái)取得的科技成就是中國(guó)電力科技進(jìn)步的縮影。目前,依托中國(guó)電科院,9個(gè)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)室(含3個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)、7個(gè)省部級(jí)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家電網(wǎng)公司“四基地兩中心”相繼建成,構(gòu)建了目前世界上功能最完整、試驗(yàn)?zāi)芰ψ顝?qiáng)、技術(shù)水平最高的特高壓、大電網(wǎng)試驗(yàn)研究體系,在大電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、特高壓交直流輸電、大規(guī)模新能源并網(wǎng)等方面發(fā)揮了重大作用。中國(guó)電科院先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)2項(xiàng)、一等獎(jiǎng)10項(xiàng),中國(guó)專利金獎(jiǎng)4項(xiàng),中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)一等獎(jiǎng)7項(xiàng)。2017年,電網(wǎng)安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)家科技部組織的5年期評(píng)估中獲評(píng)能源領(lǐng)域唯一“優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)室”。這些成果,直接服務(wù)于電力建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng),為解決我國(guó)電力規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)和運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù),提高技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)揮了重大作用。

  電力系統(tǒng)仿真分析和安全防御技術(shù)

  電力系統(tǒng)仿真分析和安全防御技術(shù)是電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行的重要理論和技術(shù)基礎(chǔ)。1976年以來(lái),中國(guó)電科院以“支撐電網(wǎng)發(fā)展、保障電網(wǎng)安全”為目標(biāo),在電網(wǎng)穩(wěn)定性理論、仿真分析、安全防御領(lǐng)域取得了一系列原創(chuàng)性成果,支撐我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展為世界上電壓等級(jí)最高、規(guī)模最大、安全運(yùn)行紀(jì)錄最長(zhǎng)的特大型電網(wǎng)。

  上世紀(jì)70年代起,我國(guó)電網(wǎng)由高壓(220千伏)局部電網(wǎng)向超高壓(330千伏、500千伏)省際互聯(lián)電網(wǎng)升級(jí),中國(guó)電科院開(kāi)始電網(wǎng)建模仿真和穩(wěn)定性分析技術(shù)研究。歷時(shí)10余年,科研人員揭示了超高壓電網(wǎng)穩(wěn)定機(jī)理,掌握了分析技術(shù),研發(fā)出我國(guó)首套大型電網(wǎng)仿真分析軟件。該軟件自上世紀(jì)80年代以來(lái)一直是我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)度運(yùn)行必需的計(jì)算工具,探索走出了一條滿足國(guó)家重大需求、獨(dú)立自主、創(chuàng)新發(fā)展的道路。

  上世紀(jì)80年代末起,在國(guó)家各類重大項(xiàng)目支持下,周孝信、郭劍波和湯涌等專家?guī)ьI(lǐng)電力系統(tǒng)仿真分析團(tuán)隊(duì)持續(xù)開(kāi)展電力電子技術(shù)和計(jì)算技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用研究,緊密圍繞我國(guó)發(fā)展±500千伏直流輸電重大技術(shù)需求,攻克交直流互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù),支撐了電網(wǎng)由純交流向交直流互聯(lián)發(fā)展。

  進(jìn)入新世紀(jì),中國(guó)電科院在大規(guī)?;ヂ?lián)電網(wǎng)穩(wěn)定性理論、安全防御控制技術(shù)等方面取得一系列原創(chuàng)性成果:開(kāi)發(fā)系列先進(jìn)電網(wǎng)仿真軟件,在世界上首次實(shí)現(xiàn)多時(shí)間尺度仿真,研制國(guó)際首套大電網(wǎng)全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真裝置,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先,建成國(guó)家電網(wǎng)仿真中心和數(shù)據(jù)中心形成世界上功能最強(qiáng)的電網(wǎng)仿真體系,相關(guān)成果先后獲1985年和2009年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2003年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2010年中國(guó)專利金獎(jiǎng);創(chuàng)建強(qiáng)迫振蕩、功率波動(dòng)、故障傳播等穩(wěn)定性理論,解決了復(fù)雜電網(wǎng)振蕩機(jī)理不明、功率轉(zhuǎn)移引發(fā)大停電事故的防控難題等電網(wǎng)分析方面的難題,為交直流電網(wǎng)安全運(yùn)行奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ),相關(guān)成果獲2016年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),1992年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)2項(xiàng);研制我國(guó)首套電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、世界上容量最大電壓最高的可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置、世界領(lǐng)先的多直流安全穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制系統(tǒng),構(gòu)建了國(guó)家電網(wǎng)安全防御技術(shù)體系,獲2008年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和1990年、2015國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

  這些成果支撐了我國(guó)由超高壓向特高壓全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)升級(jí),揭示了世界唯一的特高壓交直流互聯(lián)大電網(wǎng)的新機(jī)理,顯著提高了電網(wǎng)安全水平,為三峽輸電系統(tǒng)、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)和特高壓交直流電網(wǎng)等國(guó)家重大工程提供了強(qiáng)有力的理論和技術(shù)支撐,保障了電網(wǎng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行。研究成果為推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)重大進(jìn)步作出了突出貢獻(xiàn)。

  超特高壓輸電技術(shù)

  超特高壓輸電技術(shù)指包括交流500千伏、750千伏、1000千伏及以上,直流±500千伏、±660千伏、±800千伏及以上電壓等級(jí)的輸電技術(shù),具有輸送容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低等優(yōu)點(diǎn)。超特高壓輸電技術(shù)是中國(guó)實(shí)現(xiàn)能源大范圍優(yōu)化配置的戰(zhàn)略途徑。

  為解決超特高壓輸電的重大共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,在國(guó)家科技部等有關(guān)部委和兩院院士的指導(dǎo)下,國(guó)家電網(wǎng)公司牽頭,聯(lián)合科研、高校、設(shè)備制造等160多家單位協(xié)同合作,在理論、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備及工程建設(shè)、運(yùn)行等方面取得全面創(chuàng)新突破。公司開(kāi)展了國(guó)家“973”計(jì)劃、“863”計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等多個(gè)國(guó)家重大科研項(xiàng)目以及500余項(xiàng)公司科技項(xiàng)目的研究。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的艱苦攻關(guān),我國(guó)先后攻克了交流500千伏、750千伏、1000千伏及以上,直流±500千伏、±660千伏、±800千伏及以上特高電壓,特大電流下的絕緣特性、電磁環(huán)境、試驗(yàn)技術(shù)等世界級(jí)難題,研制出了超特高壓變壓器、開(kāi)關(guān)、換流閥、平波電抗器、控制保護(hù)等重要核心裝備。

  設(shè)備方面,研制了世界首臺(tái)單體式150萬(wàn)千伏安/1000千伏單相特高壓交流變壓器,主要技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平;研制了代表世界最高水平的63千安培、1100千伏特高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備,是世界上運(yùn)行電壓等級(jí)最高的開(kāi)關(guān)類產(chǎn)品;研制了世界首臺(tái)特高壓氣體絕緣金屬封閉輸電線路(GIL)產(chǎn)品,并在淮南—南京—上海特高壓交流工程中示范應(yīng)用;研制了±800千伏換流變壓器、控制保護(hù)系統(tǒng)、直流轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以及±1100千伏換流閥、直流穿墻套管等特高壓直流成套設(shè)備。

  線路方面,建立了特高壓交流輸電線路高強(qiáng)鋼管塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論體系,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,研究成果應(yīng)用于多條特高壓直流輸電線路工程;提出了900平方毫米、1000平方毫米、1250平方毫米大截面導(dǎo)線及配套金具的設(shè)計(jì)、制造、施工技術(shù),有效減少線路損耗,降低輸電線路的表面場(chǎng)強(qiáng)、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲。

  截至2017年年底,公司已建成了“八交十直”特高壓骨干電網(wǎng)。特高壓電網(wǎng)的建設(shè)為解決我國(guó)能源與電力負(fù)荷逆向分布問(wèn)題,推動(dòng)我國(guó)西部資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),推進(jìn)能源革命,防治大氣污染奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?!疤馗邏航涣鬏旊婈P(guān)鍵技術(shù)、成套設(shè)備及工程應(yīng)用”于2012年獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng),“特高壓±800千伏直流輸電工程”于2017年獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

  依托超特高壓輸電技術(shù)的突破發(fā)展,首個(gè)由我國(guó)自主提出并獲得批準(zhǔn)的IEC技術(shù)委員會(huì)TC115(高壓直流輸電技術(shù)委員會(huì))成立,秘書(shū)處設(shè)在中國(guó)。同時(shí),IEC成立了TC122(特高壓交流輸電系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)),中國(guó)擔(dān)任主席。目前,由我國(guó)主導(dǎo)的特高壓技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布7項(xiàng),在編10項(xiàng)。我國(guó)在國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和影響力大幅提升,中國(guó)成為IEC常任理事國(guó),國(guó)家電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)舒印彪從2013年起任IEC副主席至今。

  超特高壓輸電技術(shù)的研發(fā)成功,顯著提升了我國(guó)電工裝備制造的自住創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)制造企業(yè)全面主導(dǎo)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng),研發(fā)的大功率器件和先進(jìn)控制技術(shù)延伸應(yīng)用到軍工和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,電工裝備成為中國(guó)制造的“金色名片”,近年來(lái)帶動(dòng)電工裝備累計(jì)出口超過(guò)350億美元。我國(guó)成功中標(biāo)巴西美麗山水電送出±800千伏直流一、二期項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)特高壓輸電技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備等國(guó)際化輸出。為“一帶一路”建設(shè)提供了中國(guó)能源互聯(lián)方案。目前,依托特高壓輸電技術(shù),我國(guó)正積極推進(jìn)與俄羅斯、哈薩克斯坦、巴基斯坦等周邊國(guó)家能源電力設(shè)施互聯(lián)互通合作。同時(shí),正在建設(shè)±1100千伏直流輸電工程。

  超特高壓輸電技術(shù)是能源電力領(lǐng)域的重大創(chuàng)新,是世界電力工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑,對(duì)于加快我國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重大意義。

  電力自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)

  1996年,由當(dāng)時(shí)的電力部電力科學(xué)研究院與東北電管局聯(lián)合開(kāi)發(fā)的,具有我國(guó)獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)際先進(jìn)水平的CC-2000開(kāi)放式、面向?qū)ο蟮腅MS/DMS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成功。2004年,南京自動(dòng)化研究院成功研發(fā)了OPEN-3000調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。這兩項(xiàng)科研成果,結(jié)束了當(dāng)時(shí)我國(guó)同類產(chǎn)品主要依靠國(guó)外引進(jìn)的歷史,我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)由此進(jìn)入了一個(gè)具有里程碑意義的新階段。CC-2000開(kāi)放式、面向?qū)ο蟮腅MS/DMS支撐系統(tǒng)和之后開(kāi)發(fā)成功的基于CC-2000支撐平臺(tái)的EMS高級(jí)應(yīng)用軟件分別于2000年和2003年摘取了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)的殊榮,基于標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集成系統(tǒng)OPEN-3000于2007年獲得了國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這些成果徹底改變了我國(guó)網(wǎng)省調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)依靠國(guó)外引進(jìn)的歷史,為中國(guó)獨(dú)立版權(quán)的EMS軟件產(chǎn)業(yè)化作出了巨大貢獻(xiàn)。

  2009年,國(guó)調(diào)中心牽頭組織,以中國(guó)電科院和國(guó)網(wǎng)電科院為主的科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)(D5000),并于2010年投入實(shí)際運(yùn)行。該系統(tǒng)在CC-2000和OPEN-3000的基礎(chǔ)上,首次研發(fā)了適應(yīng)大電網(wǎng)調(diào)度控制業(yè)務(wù)“橫向集成、縱向貫通”的一體化支撐平臺(tái),攻克了多級(jí)調(diào)度協(xié)同的大電網(wǎng)智能告警和協(xié)調(diào)控制、全網(wǎng)聯(lián)合在線安全穩(wěn)定分析、安全約束機(jī)組組合等重大技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了特大電網(wǎng)多級(jí)(國(guó)網(wǎng)省)調(diào)度控制業(yè)務(wù)的一體化協(xié)同運(yùn)作,促進(jìn)了可再生能源有效消納。系統(tǒng)的成功應(yīng)用推動(dòng)了電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的升級(jí)換代,實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài)、電網(wǎng)分析從離線到在線、電網(wǎng)控制從局部到全局、電網(wǎng)調(diào)度從單獨(dú)到協(xié)同的重要技術(shù)進(jìn)步。特大電網(wǎng)一體化調(diào)度控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及規(guī)?;瘧?yīng)用獲2013年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。D5000核心技術(shù)已經(jīng)形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共20余項(xiàng),我國(guó)主持起草的兩項(xiàng)IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

  上世紀(jì)70年代末,變電站自動(dòng)化技術(shù)迎來(lái)一個(gè)黃金發(fā)展時(shí)期。1978年投運(yùn)第一套國(guó)產(chǎn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng),2004年研制出國(guó)產(chǎn)電子式互感器,2006年投運(yùn)第一套數(shù)字化變電站,2010年投運(yùn)第一套智能變電站,截至2017年年底,公司共建成智能變電站4900座,最高電壓等級(jí)為750千伏,建設(shè)規(guī)模世界領(lǐng)先。建設(shè)智能變電站帶動(dòng)了變電站相關(guān)技術(shù)進(jìn)步,并由此建立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。2000年,DISA&DR2000變電站自動(dòng)化設(shè)備獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);2017年,智能變電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系研究和標(biāo)準(zhǔn)制定獲得了中國(guó)電力創(chuàng)新獎(jiǎng)(標(biāo)準(zhǔn)獎(jiǎng))一等獎(jiǎng)。

  “十一五”、“十二五”期間,公司自主設(shè)計(jì)和研制了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電力市場(chǎng)技術(shù)支撐系統(tǒng)和全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)交易平臺(tái),并推廣到南網(wǎng)、澳門(mén)等合計(jì)36家單位應(yīng)用,全面支撐了總(分)部及各省市交易中心的核心業(yè)務(wù)需求,獲得了省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)11項(xiàng)。全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)交易平臺(tái)是目前世界上覆蓋面積最大的電力市場(chǎng)交易平臺(tái),成功解決了靈活適應(yīng)市場(chǎng)規(guī)則變化的技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了分層分區(qū)的電力交易協(xié)調(diào)運(yùn)作,成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)

  2006年,中國(guó)電科院成立新能源研究所,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展新能源并網(wǎng)仿真與試驗(yàn)研究。建立了多時(shí)間尺度新能源并網(wǎng)仿真平臺(tái),為科學(xué)論證新能源并網(wǎng)問(wèn)題提供了必備的技術(shù)手段。在世界上首次提出了風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性試驗(yàn)方法,組織研制了電網(wǎng)運(yùn)行模擬裝置和新型低電壓穿越檢測(cè)裝置,解決了風(fēng)電機(jī)組全工況高效試驗(yàn)的難題。建成了世界上規(guī)模最大、唯一具備風(fēng)電機(jī)組全部并網(wǎng)性能試驗(yàn)功能的張北基地,顯著提高了風(fēng)電機(jī)組試驗(yàn)和檢測(cè)效率,支撐了我國(guó)風(fēng)電機(jī)組制造業(yè)的自主創(chuàng)新和國(guó)際化戰(zhàn)略。風(fēng)電并網(wǎng)試驗(yàn)?zāi)芰ο群螳@得除歐美國(guó)家之外唯一的國(guó)際風(fēng)電檢測(cè)機(jī)構(gòu)組織(MEASNET)資質(zhì),和亞洲首家國(guó)際電工委員會(huì)可再生能源實(shí)驗(yàn)室(IEC RE),進(jìn)一步提高我國(guó)在新能源發(fā)電檢測(cè)領(lǐng)域的國(guó)際影響力和話語(yǔ)權(quán),在引領(lǐng)我國(guó)新能源技術(shù)進(jìn)步、促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電裝備產(chǎn)業(yè)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)方面作出了貢獻(xiàn)。主持完成我國(guó)所有型號(hào)風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)性能試驗(yàn),解決了風(fēng)電機(jī)組低電壓脫網(wǎng)問(wèn)題,風(fēng)電機(jī)組大面積脫網(wǎng)事件由2011年8起(5447臺(tái)次)下降到2012年2起(1244臺(tái)次),2013年之后再未發(fā)生。大型風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行與試驗(yàn)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用相關(guān)成果榮獲2013年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

  2008年,中國(guó)電科院在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展風(fēng)電/光伏功率預(yù)測(cè)與調(diào)度研究。針對(duì)我國(guó)風(fēng)電/光伏發(fā)電地域分布廣、發(fā)展速度快、運(yùn)行數(shù)據(jù)少等挑戰(zhàn),首次提出了基于天氣過(guò)程辨識(shí)的新能源功率預(yù)測(cè)方法。根據(jù)國(guó)際比對(duì)結(jié)果,預(yù)測(cè)精度高于國(guó)外水平。預(yù)測(cè)方法用于葡萄牙電網(wǎng),預(yù)測(cè)精度較原有方法提高2%。提出包含相關(guān)性隨機(jī)變量的優(yōu)化模型快速求解方法,實(shí)現(xiàn)了新能源在線隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度,主持研發(fā)了新能源功率預(yù)測(cè)和調(diào)度系統(tǒng),形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新能源發(fā)電調(diào)度運(yùn)行核心技術(shù)及相應(yīng)的系列產(chǎn)品,系統(tǒng)用于我國(guó)24個(gè)省級(jí)及以上電網(wǎng),覆蓋新能源裝機(jī)容量超過(guò)8000萬(wàn)千瓦。成果推廣后,新能源受限地區(qū)在過(guò)去3年累計(jì)多消納新能源電量300多億千瓦時(shí)。新能源發(fā)電調(diào)度運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究成果榮獲2016年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

  針對(duì)國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失等問(wèn)題,中國(guó)電科院主持和參與制定了GB/T 19963《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》和GB/T 19964《光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》等20余項(xiàng)國(guó)家/行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。形成了符合我國(guó)新能源發(fā)展模式的并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)了新能源規(guī)劃設(shè)計(jì)、試驗(yàn)檢測(cè)、功率預(yù)測(cè)和調(diào)度運(yùn)行全環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化,達(dá)到世界先進(jìn)水平。在近10年我國(guó)新能源增速與裝機(jī)容量均居世界第一的情況下,保證了新能源可靠并網(wǎng)、穩(wěn)定運(yùn)行和高效消納。系列標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位、新能源開(kāi)發(fā)商和裝備制造業(yè)等,有力地支撐了我國(guó)新能源并網(wǎng)運(yùn)行與電網(wǎng)安全穩(wěn)定,引領(lǐng)新能源發(fā)電裝備并網(wǎng)性能的快速提升,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。組織發(fā)起并促成國(guó)際電工委員會(huì)成立了可再生能源接入電網(wǎng)分技術(shù)委員會(huì)(IEC SC8A),秘書(shū)處設(shè)在中國(guó)。中國(guó)電科院牽頭編制的《GB/T 19963風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》《GB/T 19964 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》等24項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)獲2016年中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。(宋新立 何櫻 李強(qiáng) 居秀麗)

      關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈, 電力,中國(guó)電科院


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