推動能源轉(zhuǎn)型 助力綠色發(fā)展

4月6日，在離岸66公里的如東海域，國電投江蘇如東800MW海上風電項目(H4#、H7#)現(xiàn)場，南瑞集團工程人員正緊張調(diào)試高壓保護設(shè)備，為這一國內(nèi)單體容量最大海上風電項目6月底前并網(wǎng)發(fā)電貢獻力量。

新型電力系統(tǒng)，首先新在能源結(jié)構(gòu)上。作為新能源的重要組成部分，風電對降低碳排放具有顯著作用。近年來，南瑞集團積極探索推動能源轉(zhuǎn)型的實踐，業(yè)已形成覆蓋風機控制、升壓站、柔性直流輸電、集控中心等全環(huán)節(jié)的海上風電整體解決方案，以及覆蓋風電場遠程監(jiān)控、繼電保護、電力傳輸控制等全環(huán)節(jié)的陸上風電整體解決方案，并廣泛應(yīng)用于國電投、國能投、華能、大唐、華電、中廣核、三峽、魯能等發(fā)電企業(yè)。其中，國電投濱海北區(qū)H1#100MW海上風電項目榮獲國家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎，南瑞集團參與研發(fā)的海上風電場交流并網(wǎng)穩(wěn)定運行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用等十余項技術(shù)成果分別榮獲北京市科技進步三等獎、中國電力企業(yè)聯(lián)合會創(chuàng)新大獎等獎項。

除風電外，光伏也是南瑞集團的技術(shù)深耕領(lǐng)域。南瑞集團將先進的現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與光伏技術(shù)高度融合，形成光伏發(fā)電整體解決方案，支撐張北風光儲輸示范工程、湖北“三縣一區(qū)”陽光扶貧項目、張北縣100MW光伏扶貧項目、察北140MW光伏項目等多個重點項目實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，充分彰顯支撐新能源開發(fā)事業(yè)的強勁實力。

在助力能源低碳轉(zhuǎn)型方面，南瑞集團的目標不止于此。加大能源電力領(lǐng)域引領(lǐng)性、原創(chuàng)性、系統(tǒng)性關(guān)鍵核心技術(shù)研究，是南瑞集團當前工作的重中之重。依托薛禹勝院士團隊，南瑞集團成功攻克電力主動支撐能源轉(zhuǎn)型的研究范式、仿真工具以及協(xié)調(diào)優(yōu)化三大關(guān)鍵技術(shù)，提出能源的信息物理社會系統(tǒng)（CPSSE）研究框架，基于能源-電力-排放-社會行為混合仿真技術(shù)的大能源系統(tǒng)動態(tài)仿真平臺，提出支撐國家、地區(qū)、企業(yè)能源轉(zhuǎn)型的優(yōu)化路徑，相關(guān)產(chǎn)品或技術(shù)已在中國工程院、國家能源集團、國網(wǎng)青海電力相關(guān)咨詢項目中得到成功應(yīng)用。當前，南瑞集團正在研發(fā)碳管理系統(tǒng)（CMS），旨在通過碳排放/碳增匯在線監(jiān)視評估和碳市場態(tài)勢風險防控，主動支撐雙碳目標實現(xiàn)。

保障能源接入 護航電網(wǎng)安全

在甘肅酒泉新能源基地集群控制系統(tǒng)主運行畫面中，動態(tài)顯示了基地電網(wǎng)及控制裝置的運行信息。該系統(tǒng)在控新能源場站321座，總裝機2274萬千瓦。運行人員點擊“新能源監(jiān)視”按鈕，就能對光伏發(fā)電出力實測值、預(yù)測值和計劃值進行直觀展示與比較，從而及時動態(tài)掌握新能源場站參與電網(wǎng)調(diào)度的能力。

風光發(fā)電集群出力波動性強，通道外送能力隨集群運行狀態(tài)波動，而電網(wǎng)又普遍缺乏靈活調(diào)節(jié)電源，“新能源-常規(guī)電源-電網(wǎng)”協(xié)調(diào)難度大。南瑞集團研發(fā)的新能源集群控制系統(tǒng)提供了新能源場站實現(xiàn)主動支撐控制的整體解決方案，突破了終端快速感知、快速通信轉(zhuǎn)換等方面技術(shù)難題，可實現(xiàn)光伏/風電場AGC/AVC、快速頻率控制、防孤島保護等功能。系統(tǒng)整站控制整組動作時間小于100ms，調(diào)節(jié)誤差小于1.2%。該成果既可用于大規(guī)模集中接入、遠距離大容量傳輸?shù)男履茉椿兀部捎糜谛履茉锤邼B透率集中或分散接入的地區(qū)電網(wǎng)，目前已推廣至甘肅、青海、山西、黑龍江、云南、江蘇、貴州、遼寧等省區(qū)，相關(guān)研究成果獲評2019年國家科技進步二等獎。

“十四五”期間，新能源電力勢將迎來更廣闊的市場。由于新能源建設(shè)周期遠短于電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)周期，導(dǎo)致大規(guī)模新能源快速并網(wǎng)與當前網(wǎng)架匹配度不高，電網(wǎng)存在棄風棄光現(xiàn)象。南瑞集團深入分析電網(wǎng)運行痛點難點，創(chuàng)新提出了弱交流系統(tǒng)電網(wǎng)新能源承載力分析技術(shù)，研制了新能源最大接納能力在線評估系統(tǒng)、新能源并網(wǎng)裕度分析系統(tǒng)，利用全網(wǎng)資源提升新能源消納能力，從源頭上避免棄風棄光問題。該系統(tǒng)目前已在甘肅、江蘇試點應(yīng)用，有效支撐了電網(wǎng)接納大規(guī)模新能源發(fā)電。

大步快跑，要跑得穩(wěn)、跑得久。新能源大量并網(wǎng)后，如何保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定是關(guān)鍵。面對電網(wǎng)“雙高”“雙峰”特征，南瑞集團依托長期技術(shù)積淀，創(chuàng)新研發(fā)出動態(tài)增容斷面穩(wěn)定限額在線計算及管理系統(tǒng)，可基于設(shè)備動態(tài)限額，滾動計算電網(wǎng)輸電斷面最大輸電能力，充分挖掘設(shè)備和電網(wǎng)潛力，提升斷面輸送能力。南瑞集團研發(fā)的短路電流在線精細化計算及輔助決策系統(tǒng)，可基于精益化模型數(shù)據(jù)，提升短路電流在線精細化分析水平，解決網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電壓支撐相矛盾的問題，實現(xiàn)電網(wǎng)安全、效率雙提升。以上系統(tǒng)已在浙江多元融合高彈性電網(wǎng)項目中示范應(yīng)用，為支撐浙江電網(wǎng)向低碳高效轉(zhuǎn)型提供了堅強保障。

支撐系統(tǒng)建設(shè) 服務(wù)電網(wǎng)升級

4月2日，位于上海的國網(wǎng)華東分部電力調(diào)控分中心內(nèi)，南瑞集團研發(fā)及工程人員正有序開展新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)實時監(jiān)視相關(guān)應(yīng)用部署調(diào)試工作。據(jù)現(xiàn)場項目負責人吳慶曦介紹，目前，他們已支撐華東分部完成新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)試點的硬件部署、支撐平臺和人機云終端部署調(diào)試等工作，計劃年內(nèi)完成主要應(yīng)用部署工作。

“30·60”目標的實現(xiàn)離不開整個電力領(lǐng)域的頂層設(shè)計。調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)是電力系統(tǒng)運行與控制的重要基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、運行監(jiān)視和分析控制，是電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的神經(jīng)中樞。隨著特高壓交直流混聯(lián)電網(wǎng)快速發(fā)展，新能源大規(guī)模接入，電力市場化改革持續(xù)推進，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)、系統(tǒng)特性和生產(chǎn)組織發(fā)生重大變化。為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，國家電網(wǎng)公司提出建設(shè)新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)。南瑞集團全程參與，在國調(diào)中心組織下，與多家單位共同承擔了新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)總體框架、總體方案以及技術(shù)規(guī)范等關(guān)鍵文件編寫，支撐平臺研發(fā)，以及實時監(jiān)控、自動控制、分析校核、培訓(xùn)仿真、現(xiàn)貨市場、新能源預(yù)測、運行評估和調(diào)度管理等八大類業(yè)務(wù)應(yīng)用構(gòu)建工作。

作為新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的“底座”，支撐平臺在支撐系統(tǒng)運行方面發(fā)揮著重要作用。南瑞集團作為主要力量牽頭研發(fā)的支撐平臺，采用“云大物移智鏈”先進技術(shù)，在公共組件的基礎(chǔ)上，結(jié)合平臺管理、安全防護、系統(tǒng)運維等相關(guān)組件，體現(xiàn)了“物理分布、邏輯統(tǒng)一”架構(gòu)特征，為八大類業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了統(tǒng)一規(guī)范的基礎(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和人機交互服務(wù)，打造了可靠安全高效的系統(tǒng)運行環(huán)境，以及標準開放的多業(yè)務(wù)、多場景開發(fā)生態(tài)。

當前，新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)試點部署工作如火如荼。南瑞集團研發(fā)及工程人員正奔波在華東、江蘇、浙江、河北，以及寧波、蘇州、雄安等試點地區(qū)，為早日完成“智能、安全、開放、共享”的新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)貢獻智慧和力量。

南瑞集團將認真貫徹國家電網(wǎng)公司黨組決策部署，把握“碳達峰、碳中和”歷史機遇和挑戰(zhàn)，堅持創(chuàng)新驅(qū)動，提升核心技術(shù)能力，以更先進技術(shù)、更可靠裝備、更優(yōu)質(zhì)服務(wù)，全力支撐以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，為國家電網(wǎng)公司率先實現(xiàn)企業(yè)碳排放達峰、能源電力行業(yè)盡早達峰、全社會盡快實現(xiàn)“碳中和”貢獻南瑞力量！