我從事電網(wǎng)工作已經(jīng)35年,主要研究的是電網(wǎng)保護(hù)和控制技術(shù)。當(dāng)我們研制的保護(hù)控制裝置在浙江的岱山1號海上風(fēng)電場投運的那一刻,一個新紀(jì)錄誕生了——我國海上風(fēng)電的故障隔離時間被歷史性地壓縮至7毫秒。
我國擁有全球規(guī)模最大的公共電網(wǎng),這張網(wǎng)縱橫于960多萬平方公里的廣袤國土,串聯(lián)起全球第一的能源供給與14億多人民的生產(chǎn)生活。如果將這張巨網(wǎng)比作人體,那我們的工作,就是為它打造一套全天候守護(hù)的、可靠高效的“免疫系統(tǒng)”,確保能在故障發(fā)生的瞬間迅速精準(zhǔn)“切除病灶”。
如今,風(fēng)電、光伏等新能源浪潮正以前所未有的速度涌來,讓輸送這股綠色電能的電網(wǎng),也能用上同樣安全可靠的“免疫系統(tǒng)”,是我們團(tuán)隊當(dāng)下的研究課題。
想要在異常發(fā)生的瞬間精準(zhǔn)定位故障,技術(shù)難度極高。
新能源多來自“沙戈荒”與遠(yuǎn)海,劇烈的氣候變化使其輸出電流的波動性遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)電網(wǎng)。如果說傳統(tǒng)能源發(fā)出的電流是一條直線,那新能源發(fā)出的電流便是起伏不斷的波浪線。新能源特有的輸送技術(shù),使得設(shè)備故障造成的電流波動很小,極難被有效捕捉。因此,要在一眨眼不到的時間里,從無數(shù)波動中捕捉到那一條細(xì)微的異常波動,就好比在一首加速播放的狂想曲中,瞬間捕捉一個輕微跑調(diào)的音符。
解決這個問題的關(guān)鍵,就是要給故障“畫像”,找到故障的鮮明特征。為此,我們像醫(yī)生做心電圖一樣,對7000余條故障數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)對比分析,還通過特殊的電力分析技術(shù),“庖丁解牛”般將故障電流、電壓信號層層分解,在每一個獨立的分量中,尋找細(xì)微的異常線索。
最終,我們成功發(fā)現(xiàn)了近20個判斷故障的關(guān)鍵特征,并在此基礎(chǔ)上提出了基于“故障全過程特征”和“全時頻域特征”等多個全球領(lǐng)先的電網(wǎng)保護(hù)原理,大幅提升了保護(hù)的準(zhǔn)確率、靈敏度和響應(yīng)速率,顯著提升風(fēng)電送出系統(tǒng)的安全運行水平。
如今,這項技術(shù)已在浙江的世界首個五端柔性直流輸電工程以及其他10余個新能源電場落地應(yīng)用??吹轿覀冄兄频?ldquo;免疫系統(tǒng)”守護(hù)著海風(fēng)轉(zhuǎn)化成的清潔電力,源源不斷送往千家萬戶,我們倍感自豪。至今還記得,當(dāng)我們在實驗室模擬線路上,看到所有模擬故障都被我們研制的保護(hù)裝置成功識別,聽到用于隔離故障的開關(guān)跳閘時發(fā)出的一聲聲巨響,團(tuán)隊的每一個人都興奮地跳了起來——因為我們知道,我們又跑到了世界最前列。
隨著我國新型能源體系的加快構(gòu)建,我們還在杭州研發(fā)了國家電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲AI保供平臺、電壓擾動監(jiān)測系統(tǒng)等多項“首臺套”,這些是我們端牢“能源飯碗”的堅實底氣。不妨?xí)诚胍幌?,也許有一天,天更藍(lán)、水更清,我們生產(chǎn)生活中使用的電能,將以清潔低碳的綠電為主體,而守護(hù)這每一度綠電的,可能就是基于上述成果發(fā)展而來的、屬于我們自己的“中國方案”。
(作者為國家電網(wǎng)公司首席專家、國網(wǎng)杭州供電公司電網(wǎng)控制專家)
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