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【國網(wǎng)楷模】黃越輝:讓新能源電力“可監(jiān)測、可預(yù)測、可調(diào)度、可評估”

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2024-04-19 15:15:01  作者:王帥 閆景皓

  黃越輝,中共黨員,中國電力科學(xué)研究院高級技術(shù)專家,教授級高級工程師,中國婦女第十三次全國代表大會代表,享受國務(wù)院政府特殊津貼專家,曾獲評中國電力優(yōu)秀青年工程師,國家電網(wǎng)有限公司巾幗建功標(biāo)兵、“國網(wǎng)楷模”等。

  近日,在中國電力科學(xué)研究院新能源研究中心高級專家辦公室,剛剛申報2024年度國家自然科學(xué)基金企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金項目的黃越輝,又帶領(lǐng)團隊投入到國家重點研發(fā)計劃項目“計及穩(wěn)定性與經(jīng)濟性的大規(guī)模風(fēng)光發(fā)電組網(wǎng)與送出系統(tǒng)優(yōu)化配置技術(shù)”的推進工作中。從2010年參加國家電網(wǎng)有限公司組織的智能電網(wǎng)“863計劃”申報工作至今,中國電科院高級技術(shù)專家黃越輝已經(jīng)牽頭完成了6個國家級項目的申報和研究工作。

  工作16年來,黃越輝一直從事新能源調(diào)度運行技術(shù)研究,創(chuàng)新提出了“新能源消納能力評估+運行區(qū)間優(yōu)化”的多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法等,主持研發(fā)了國內(nèi)首套新能源監(jiān)測與調(diào)度系統(tǒng)、新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬軟件,為我國新能源發(fā)電調(diào)度運行技術(shù)突破作出突出貢獻。

  帶領(lǐng)團隊開發(fā)國內(nèi)首套 新能源監(jiān)測與調(diào)度系統(tǒng)

  2008年,剛剛博士畢業(yè)的黃越輝入職中國電科院新能源研究中心,開展博士后研究工作。當(dāng)時,受我國能源結(jié)構(gòu)、資源分布和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等特性影響,風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電消納困難等問題突出。

  “當(dāng)時,國內(nèi)尚無新能源調(diào)度相關(guān)領(lǐng)域的成熟技術(shù),國外可借鑒的經(jīng)驗也很少,團隊最開始的五名成員都沒有從事過新能源調(diào)度方面的工作。”黃越輝回憶道。她主動請纓,牽頭組建了新能源調(diào)度運行技術(shù)研究團隊,帶領(lǐng)一群年輕人開展相關(guān)研究。

  黃越輝和團隊成員白天下場站、巡機組,穿梭在各個工作現(xiàn)場收集一手運行數(shù)據(jù);晚上根據(jù)千余條數(shù)據(jù)分析棄風(fēng)棄光原因,研討拓展新能源消納空間的技術(shù)方案。那段時間,從大漠戈壁到皚皚雪原,黃越輝和團隊成員走遍了新能源資源富集的“三北”地區(qū)。

  2011年,基于長期對新能源波動性特征的分析和研究,黃越輝提出了“新能源消納能力評估+運行區(qū)間優(yōu)化”的多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法,通過空間互補和時序遞進降低因新能源波動而產(chǎn)生的電網(wǎng)對常規(guī)電源的調(diào)節(jié)需求,支撐新能源最大化消納。在此基礎(chǔ)上,歷時5年,黃越輝帶領(lǐng)團隊自主研發(fā)了國內(nèi)首套新能源監(jiān)測與調(diào)度系統(tǒng),實現(xiàn)了新能源“可監(jiān)測、可預(yù)測、可調(diào)度”。目前,該系統(tǒng)已應(yīng)用于吉林、甘肅、新疆、青海電網(wǎng)等20余個省級電網(wǎng),覆蓋我國75%以上的新能源發(fā)電裝機,顯著提高了我國新能源調(diào)度運行管理水平。2016年,黃越輝牽頭完成的“新能源發(fā)電調(diào)度運行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目獲國家科技進步二等獎。

  牽頭研發(fā)軟件 評估新能源消納能力

  2017年,新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬軟件(REPSs)支撐國家發(fā)改委完成了清潔能源發(fā)電第三方評估。中國電科院專業(yè)人員利用該軟件分析了各項措施對提升新能源消納能力的量化效果,從技術(shù)層面提出了提升新能源消納能力的建議。該軟件由黃越輝主導(dǎo)研發(fā),是國內(nèi)首套分析新能源電力消納能力的專業(yè)軟件。

  為了科學(xué)評估新能源消納能力,2013年,黃越輝主導(dǎo)研發(fā)了第一代REPSs。盡管功能強大,但第一代REPSs在投運之初,因操作復(fù)雜、計算速度慢等受到了市場的冷遇。黃越輝意識到,只和程序代碼打交道是摸不清市場實際需求的。此后的一年多里,她深入到新能源消納矛盾突出的各個地區(qū),積極向調(diào)度運行人員請教,認真聽取一線運行人員的意見,了解新能源調(diào)度運行實際需求,同時組織團隊迭代升級軟件。2015年,黃越輝帶領(lǐng)團隊優(yōu)化升級了REPSs。該軟件由原來的“單用戶、固定化輸入”模式升級為“多用戶、靈活配置、數(shù)據(jù)共享、功能擴展”模式,并增加新能源序列建模核心功能。歷經(jīng)多次迭代更新,2021年,REPSs已升級為第三代版本,成為涵蓋風(fēng)、光、水、火、儲等多類型電源建模的電力系統(tǒng)電力平衡仿真軟件,可滿足新能源消納能力評估、新能源規(guī)劃布局、電力系統(tǒng)運行方式優(yōu)化等應(yīng)用需求,是支撐新能源電源規(guī)劃和運行的重要工具。

  該軟件已連續(xù)10年應(yīng)用于國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)年度運行方式的優(yōu)化計算中,為提升電網(wǎng)消納新能源電量能力提供可靠支撐。截至2023年,我國新能源利用率達到97%以上,較2015年提升了12個百分點。

  培養(yǎng)科研人才 攻關(guān)核心技術(shù)

  “新竹高于舊竹枝,全憑老干為扶持。能源科技創(chuàng)新不是一代人的事,靠的是代代耕耘。”黃越輝說。2019年,她選擇從行政序列轉(zhuǎn)崗為專家序列,并成為中國電科院首批高級技術(shù)專家,專注于科研工作,并致力于培養(yǎng)更多新能源領(lǐng)域科研人才。

  2021年,黃越輝被評為國家電網(wǎng)公司“巾幗建功標(biāo)兵”。同年,由她牽頭的“巾幗創(chuàng)新工作室”成立。黃越輝帶領(lǐng)一批青年員工開展科研工作,瞄準(zhǔn)高比例新能源調(diào)度運行方向持續(xù)推進核心技術(shù)攻關(guān)。作為創(chuàng)新工作室?guī)ь^人,黃越輝細心觀察每名成員的特長,給他們安排合適的工作內(nèi)容,充分發(fā)揮大家的專業(yè)所長。黃越輝還有一個筆記本,密密麻麻記錄了多年科研過程中積累的問題及解決措施,她總會毫無保留地把科研經(jīng)驗分享給大家。

  黃越輝的徒弟劉思揚于2018年入職。剛來到中國電科院不久,劉思揚就參與了國家重點研發(fā)計劃課題《考慮預(yù)測不確定性的風(fēng)電/光伏風(fēng)險調(diào)度決策方法》的研究工作。每當(dāng)找不到解決問題的突破口時,劉思揚便會向黃越輝尋求幫助。一次次的交流碰撞啟發(fā)了劉思揚,他通過搭建覆蓋全國范圍的全年新能源發(fā)電出力序列數(shù)據(jù)庫,準(zhǔn)確量化了風(fēng)電、光伏發(fā)電出力不確定性給電網(wǎng)運行帶來的風(fēng)險,攻克了多類型靈活資源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的關(guān)鍵技術(shù)難題。

  今年2月,劉思揚報名參加了新能源研究中心學(xué)術(shù)交流暨職工技能競賽。“從幻燈片的設(shè)計修改,到稿子的潤色,每一個步驟,師父都細致地指導(dǎo)我。”劉思揚說。在黃越輝的影響下,青年員工們也養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)細致的工作習(xí)慣。

  近5年,在黃越輝的帶領(lǐng)下,團隊先后承擔(dān)了10余項國家級及國家電網(wǎng)公司級科技項目,多名團隊成員已成為能夠獨當(dāng)一面的科研骨干、業(yè)務(wù)能手。(王帥 閆景皓)


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