“把機器學習和數(shù)字孿生等最前沿的技術(shù)，與我們最擅長的電網(wǎng)仿真分析計算技術(shù)融合，研發(fā)出交互協(xié)同的智能電力調(diào)度系統(tǒng)，接納更多新能源發(fā)電，可以更好保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。”9月15日，中國電力科學研究院有限公司“高比例新能源電力系統(tǒng)態(tài)勢感知與控制決策”項目研究人員嚴劍峰在和同事們一起討論項目實施方案。
9月10日，國家電網(wǎng)有限公司新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)計劃重大項目推進會召開。中國電科院落實公司部署，推進新型電力系統(tǒng)重大科技支撐計劃，支撐“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)，用創(chuàng)新突破和科技成果為公司構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)集智賦能。
聚焦低碳技術(shù) 加強標準體系建設(shè)
5月份，公司在中國電科院設(shè)立電力系統(tǒng)碳中和研究中心，專門負責新型電力系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)的研究。自成立以來，該中心便開展了電力系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究，推動新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)，在開展低碳技術(shù)攻關(guān)的同時加強標準體系建設(shè)。該中心先后與公司3個分部、14家省級電力公司和直屬單位開展了技術(shù)交流和前期支撐工作，分區(qū)分類制訂差異化技術(shù)框架和設(shè)計方案，還協(xié)助公司編制了《新型電力系統(tǒng)示范區(qū)分析報告》，并牽頭成立南疆新型電力系統(tǒng)示范區(qū)攻關(guān)團隊。
碳中和研究中心堅持聚焦電力新技術(shù)，放眼生態(tài)環(huán)境全鏈條，深入調(diào)研電制氫等低碳關(guān)鍵技術(shù)，探索新興技術(shù)與電網(wǎng)的互動關(guān)系，提出了新型電力系統(tǒng)技術(shù)框架；緊跟國家低碳環(huán)保政策，提出了碳排放一體化評估體系建設(shè)方案；加速推進新型電力系統(tǒng)技術(shù)標準體系研究，推動籌建中國能源研究會新型電力系統(tǒng)專委會。
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷推進，碳中和中心將繼續(xù)深化新型電力系統(tǒng)科研探索，加速推進示范區(qū)建設(shè)，研究制訂能源電力行業(yè)碳核查與碳排放評估相關(guān)標準，推動電力低碳技術(shù)在新型電力系統(tǒng)中的實踐應用，推進技術(shù)標準體系建設(shè)，以完備的標準體系搶占新型電力系統(tǒng)的技術(shù)話語權(quán)。
探索技術(shù)前沿 適應電網(wǎng)新需求
9月14日，中國電科院系統(tǒng)所科研人員彭紅英等人正在緊張開展大規(guī)模新能源經(jīng)張北四端柔直送出系統(tǒng)的電磁暫態(tài)建模和仿真研究，為保障世界首個高壓柔性直流電網(wǎng)工程穩(wěn)定運行提供仿真支撐。
目前，我國電網(wǎng)已成為世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進、結(jié)構(gòu)最復雜、控制難度最大的電網(wǎng)。大規(guī)模直流輸電和新能源發(fā)電并網(wǎng)后，電力系統(tǒng)特性發(fā)生深刻變化。而電力系統(tǒng)仿真就是認知大電網(wǎng)特性、指導電網(wǎng)規(guī)劃和運行的最有效手段。
彭紅英是公司首批“揭榜掛帥制”項目中仿真科研團隊的一員。目前，這個團隊正在開展新能源場站和分布式發(fā)電集群精細建模等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，提升電力系統(tǒng)仿真規(guī)模、精度和效率。依托國家電網(wǎng)超算仿真平臺，該團隊已累計完成數(shù)百萬次模擬分析，支撐了新能源經(jīng)青豫直流、張北柔直送出等重點工程的建設(shè)和運行。團隊負責人張星介紹：“仿真技術(shù)已進入世界電網(wǎng)研究的‘無人區(qū)’。我們要做先行者，為新型電力系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)和運行控制提供精準高效的仿真分析手段。”
在新能源高比例接入的情況下，電力系統(tǒng)運行機理更加復雜，故障不確定性更強，各類極端事件對電力系統(tǒng)的威脅更大。新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)行動計劃中的“應對高比例新能源接入的電力系統(tǒng)安全防御及韌性提升技術(shù)研究”項目，正是針對提高極端情況下電力系統(tǒng)韌性水平、滿足用戶及電網(wǎng)快速恢復供電的需求而開展的研究。
“我們將努力攻克應對極端事件的韌性評估、快速恢復、全過程反演與分析三項關(guān)鍵技術(shù)，解決‘小概率、大損失’極端事件下電力系統(tǒng)恢復難的問題，提升極端情況下電力系統(tǒng)全過程恢復力。”課題研究團隊成員、中國電科院非常規(guī)中心研究人員冀魯豫介紹。
設(shè)備國產(chǎn)化 破解特高壓建設(shè)難題
9月13日，中國電科院特高壓氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）絕緣拉桿聯(lián)合攻關(guān)團隊格外忙碌，成員們正在為玻璃纖維管型絕緣拉桿國產(chǎn)化樣機開展10000次機械壽命試驗驗證做準備。此前，該樣機已完成了5000次機械壽命試驗和絕緣試驗考核。
特高壓GIS絕緣拉桿是實現(xiàn)斷路器和隔離開關(guān)可靠操作的關(guān)鍵傳動絕緣部件，對機械和電氣性能均有極高要求。該部件長期依賴進口，存在性能要求不明確、試驗檢測不充分、國產(chǎn)水平不到位的問題，成為特高壓工程建設(shè)中的一項“卡脖子”設(shè)備。
為此，中國電科院高壓所組建了產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關(guān)團隊開展相關(guān)研究。“通過對芳綸纖維增強環(huán)氧復合材料進行工藝改進，目前材料試樣的綜合性能已經(jīng)基本達到進口水平；玻璃纖維管型拉桿已完成產(chǎn)品研制，初步具備了國產(chǎn)化應用的條件。”該團隊負責人崔博源說。聯(lián)合攻關(guān)團隊計劃在2～3年內(nèi)積累玻璃纖維管型絕緣拉桿的試運行經(jīng)驗，以攻克芳綸纖維管型和玻璃纖維板型絕緣拉桿關(guān)鍵工藝難題，實現(xiàn)全系列絕緣拉桿的國產(chǎn)化。
今年以來，中國電科院牽頭承擔了2項“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)項目、22項國家重點研發(fā)計劃重點專項項目、3項國家自然科學基金重大（集成）項目等國家重大科技攻關(guān)任務，以及近百項公司關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)項目。接下來，中國電科院將進一步加強系統(tǒng)謀劃、創(chuàng)新攻堅、能力提升，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)，助力公司爭當能源清潔低碳發(fā)展的引領(lǐng)者、推動者、先行者。
