國(guó)網(wǎng)冀北電力公司科技創(chuàng)新“源頭活水”推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展

　　8月4日，在張北柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程中都換流站閥廳內(nèi)，國(guó)網(wǎng)冀北超高壓公司運(yùn)維人員應(yīng)用無人機(jī)巡檢換流閥，并對(duì)設(shè)備開展帶電檢測(cè)，保障張家口地區(qū)綠電安全穩(wěn)定送出。

　　面對(duì)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展的新形勢(shì)新任務(wù)，國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司始終將科技創(chuàng)新擺在突出位置，勇當(dāng)科技創(chuàng)新主力軍，全面激活創(chuàng)新潛能，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)共同發(fā)力，努力解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)技術(shù)難題，加快構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)研究應(yīng)用，以科技創(chuàng)新“源頭活水”推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展。

　　攻關(guān)新能源大規(guī)模并網(wǎng)技術(shù)難題

　　促進(jìn)新能源多發(fā)穩(wěn)發(fā)

　　張北地區(qū)年平均日照時(shí)長(zhǎng)將近3000小時(shí)，無限“風(fēng)光”中蘊(yùn)藏著巨大能量。由國(guó)網(wǎng)冀北電力運(yùn)營(yíng)的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程就位于這里。

　　國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程實(shí)現(xiàn)了風(fēng)儲(chǔ)聯(lián)合、光儲(chǔ)聯(lián)合和風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合等7種發(fā)電運(yùn)行方式的自動(dòng)組態(tài)、智能優(yōu)化和平滑切換，使新能源和儲(chǔ)能電站發(fā)出的電力可控、可調(diào)。該工程的成功運(yùn)行為解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)后難以控制、難以調(diào)度的世界性難題貢獻(xiàn)了“中國(guó)智慧”。

　　走進(jìn)國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程控制中心，大屏上呈現(xiàn)著科技感十足的操作系統(tǒng)頁(yè)面。這里是整個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的大腦。由國(guó)網(wǎng)冀北電力研發(fā)的風(fēng)光儲(chǔ)輸聯(lián)合發(fā)電控制和調(diào)度系統(tǒng)可使新能源發(fā)電出力在10分鐘內(nèi)的平均波動(dòng)率由30%降低至5%。該公司還研發(fā)了多尺度、全天候、高精度的風(fēng)光聯(lián)合功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，使風(fēng)光發(fā)電聯(lián)合功率預(yù)測(cè)偏差小于10%。

　　調(diào)相機(jī)被稱為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“穩(wěn)定器”，可根據(jù)電力系統(tǒng)需要自動(dòng)在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)調(diào)節(jié)無功輸出，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。國(guó)網(wǎng)冀北電力調(diào)控中心以分布式調(diào)相機(jī)支撐大規(guī)模新能源交流匯集送出為抓手，幫助新能源場(chǎng)站結(jié)合實(shí)際情況開展分布式調(diào)相機(jī)本體參數(shù)優(yōu)化選型，推進(jìn)新能源場(chǎng)站內(nèi)部多類型無功設(shè)備協(xié)調(diào)控制，形成“機(jī)組-場(chǎng)站-電網(wǎng)-機(jī)制”全系列解決方案，助力提升新能源電力消納水平。

　　截至目前，國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程兩臺(tái)調(diào)相機(jī)組直接提升新能源電力送出能力約30%，累計(jì)增發(fā)電量超1億千瓦時(shí)。冀北電網(wǎng)目前已投產(chǎn)25臺(tái)調(diào)相機(jī)組，建成了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的新能源匯集系統(tǒng)分布式調(diào)相機(jī)群，成為國(guó)內(nèi)運(yùn)行分布式調(diào)相機(jī)規(guī)格最全、臺(tái)數(shù)最多的省級(jí)電網(wǎng)。

　　強(qiáng)化構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用

　　支撐新能源高比例接入

　　2020年6月，張北柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程投運(yùn)。該工程應(yīng)用了多項(xiàng)國(guó)際首創(chuàng)的核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備，截至7月14日已累計(jì)向京津冀地區(qū)輸送綠電超320億千瓦時(shí)。

　　國(guó)網(wǎng)冀北電力針對(duì)柔直電網(wǎng)技術(shù)的特殊性，探索應(yīng)用先進(jìn)的構(gòu)網(wǎng)型開環(huán)控制策略，平抑新能源出力隨機(jī)波動(dòng)給柔直電網(wǎng)帶來的影響，提升新能源電力送出能力30%以上，使張北柔直工程實(shí)現(xiàn)450萬千瓦滿功率運(yùn)行。

　　“柔直電網(wǎng)電力電子裝置占比高，控制難度很大。構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)可以讓電力電子裝置模擬傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)特性，提供穩(wěn)定的頻率和電壓支持。構(gòu)網(wǎng)型開環(huán)控制策略為新能源高比例接入直流輸電系統(tǒng)提供了有力支撐。”冀北電科院電網(wǎng)技術(shù)中心副主任黃天嘯介紹。

　　國(guó)家電網(wǎng)有限公司學(xué)習(xí)貫徹黨的二十屆三中全會(huì)精神暨2024年年中工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)，深化新型電力系統(tǒng)未來發(fā)展形態(tài)和安全運(yùn)行邊界研究，強(qiáng)化構(gòu)網(wǎng)型新能源、儲(chǔ)能的研究應(yīng)用。國(guó)網(wǎng)冀北電力全力推動(dòng)新型電力系統(tǒng)張北承德地區(qū)科技創(chuàng)新示范工程建設(shè)，加快構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)匯集組網(wǎng)與主動(dòng)支撐子工程落地。

　　構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)匯集組網(wǎng)與主動(dòng)支撐子工程致力于打造新能源主動(dòng)支撐原創(chuàng)技術(shù)策源地和新能源前沿并網(wǎng)技術(shù)實(shí)證場(chǎng)。國(guó)網(wǎng)冀北電力通過“技術(shù)研發(fā)-試驗(yàn)驗(yàn)證-工程示范”的全環(huán)節(jié)創(chuàng)新，引領(lǐng)新能源并網(wǎng)原理與功能換代升級(jí)。“我們立足冀北電網(wǎng)實(shí)際需求，融合產(chǎn)學(xué)研多方智慧，力求實(shí)現(xiàn)新能源主動(dòng)支撐技術(shù)的實(shí)質(zhì)性突破。”該工程技術(shù)總師吳林林對(duì)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的研究及應(yīng)用前景信心滿滿。

　　開展新型儲(chǔ)能技術(shù)研究

　　為規(guī)模化應(yīng)用提供整體方案

　　儲(chǔ)能被稱為新能源的“黃金搭檔”，作為重要的調(diào)節(jié)手段可顯著提升電能質(zhì)量。冀北電網(wǎng)新能源資源豐富。多年來，國(guó)網(wǎng)冀北電力探索新型儲(chǔ)能技術(shù)路線，強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)統(tǒng)一規(guī)劃，健全儲(chǔ)能運(yùn)行與管理機(jī)制，攻關(guān)儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各類儲(chǔ)能與源網(wǎng)荷共建共享、高效聯(lián)動(dòng)。

　　如何讓儲(chǔ)能穩(wěn)定地發(fā)揮作用是技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)。國(guó)網(wǎng)冀北電力提出新能源與儲(chǔ)能聯(lián)合主動(dòng)支撐控制策略，以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能容量最優(yōu)配置，為新能源場(chǎng)站提供科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用整體解決方案。該公司還搭建了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)多層級(jí)精細(xì)化仿真平臺(tái)，研究復(fù)雜運(yùn)行工況下的儲(chǔ)能單元充放電性能劣化規(guī)律，形成儲(chǔ)能電站“單體-單元-儲(chǔ)能系統(tǒng)-電站”多層級(jí)精細(xì)化建模方法。

　　國(guó)網(wǎng)冀北電力不斷提升儲(chǔ)能電站系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率，自主研發(fā)了大規(guī)模儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)掌握大規(guī)模儲(chǔ)能電站系統(tǒng)集中接入、協(xié)調(diào)控制及快速分配實(shí)時(shí)出力等情況，使儲(chǔ)能電站的整體響應(yīng)時(shí)間小于900毫秒。

　　為挖掘儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Γ瑖?guó)網(wǎng)冀北電力與張家口市人民政府共同成立儲(chǔ)能電站檢測(cè)與評(píng)價(jià)中心，并聯(lián)合相關(guān)科研院所深化新型儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用研究，統(tǒng)籌開展儲(chǔ)能電池及儲(chǔ)能系統(tǒng)安全檢測(cè)和評(píng)價(jià)等各項(xiàng)工作，服務(wù)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。(金雍奧 王慶濱)