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中国电科院推进能源科技创新 支撑构建新型电力系统

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2021-10-28
来源:国家电网报

  10月25日,在位于中国电力科学研究院的新能源与储能运行控制国家重点实验室内,新能源发电调度运行技术创新团队正在开展新能源利用率研究。

  新能源利用率是衡量风电、光伏发电利用水平的关键指标。近年来,国家电网有限公司经营区新能源利用水平持续提升,2020年新能源总体利用率达到97%。随着新能源装机数量的增加,各省区电源结构将产生变化,需针对不同省区的新能源消纳情况开展精细化测算。该团队利用自主研发的模拟生产软件,研究不同场景下各省区的新能源利用率以及消纳责任权重指标,为新能源高效消纳提供数据支撑。

  习近平总书记“七一”重要讲话强调,要立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,构建新发展格局,推动高质量发展,推进科技自立自强。中国电科院大力实施科技创新,不断推动能源电力科技自立自强。“十三五”以来,该院承担国家重点研发计划项目21项、国家自然科学基金委员会—国家电网公司智能电网联合基金项目10项,获得国家科技进步奖19项、中国标准创新奖12项、中国专利奖12项,主持制订、修订的125项国家标准、294项电力行业标准获批发布。

  随着新型电力系统的逐步构建,新能源将逐步占据大电网的主体,现有的电源结构、电网形态、负荷特性等都将发生变化。中国电科院推进新型电力系统科技攻关行动计划,在新能源相关技术、大电网仿真、特高压输电设备等技术方面全力攻关。

  近年来,随着我国电力工业快速发展,国家电网已成为世界上规模最大、技术最先进、结构最复杂、控制难度最大的电网。大规模直流输电和新能源发电并网后,电力系统特性发生深刻变化。电力系统仿真是认知大电网特性、指导电网规划和运行的有效手段。为不断适应电网新需求,中国电科院开始在电力系统仿真领域探索前行,用创新突破和科技成果为公司构建新型电力系统集智赋能。

  当前,承担公司首批“揭榜挂帅制”项目的中国电科院仿真科研团队,正在开展新能源场站和分布式发电集群精细建模、大电网全电磁暂态高效仿真等关键技术攻关,不断提升电力系统仿真规模、精度和效率。依托国家电网超算仿真平台,团队已累计完成数百万次模拟分析,支撑了大规模新能源经青豫直流工程、张北柔直工程等重点工程建设和运行。团队负责人张星介绍:“仿真技术已进入世界电网研究的‘无人区’。我们要做先行者,为新型电力系统建设和运行控制提供精准高效的仿真分析手段。”

  我国资源分布不均,新能源的大规模发展对电网输电设备也有迫切需求。特高压直流工程是远距离最优输送新能源的方式,作为特高压直流工程交直流变换的“枢纽”,换流变压器连接交流电网与换流阀厅,研制技术长期被国外垄断,迫切需要开展自主化研制。

  2008~2018年,中国电科院承担“±800千伏换流变压器自主化研制与应用”项目,立足于国产原材料电、磁、热、力等基础特性研究,先后突破绝缘设计、出线装置、温升控制、制造工艺等关键技术,研制出国产±800千伏换流变压器,并在±800灵绍特高压直流输电工程等工程推广应用。基于该项目成功模式,项目组还研发了±1100千伏换流变压器,并在2019年年底投入运行。目前,项目组正研发新一代特高压换流变压器,不断提升输变电主设备运行可靠性。

  中国电科院还不断优化科研管理机制,推广“项目负责人制”,大力实施项目分红激励措施,建立并行互通、多元发展的员工职业成长体系,最大限度调动科技人才创新积极性,营造崇尚创新的科研氛围,全力支撑新型电力系统构建。

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