指尖觸動開關(guān),電燈閃爍,一開一合間,電力精準(zhǔn)觸達(dá)、平穩(wěn)運行。這不僅得益于我國科學(xué)、充足的發(fā)電源頭布局,更依賴于安全穩(wěn)定運行的輸配電體系,即一張智慧高效的電力系統(tǒng)網(wǎng)。國家電網(wǎng)旗下南瑞集團控股子公司、滬市主板上市公司國電南瑞,就是這樣一家“織密電網(wǎng)”、保障電網(wǎng)安全運行的高新技術(shù)企業(yè)。
近年來,隨著新能源發(fā)電、電動汽車、新型儲能、可調(diào)負(fù)荷、微電網(wǎng)等用電“新成員”、電網(wǎng)“新要素”的加入,我國電網(wǎng)在物理形態(tài)、業(yè)務(wù)形態(tài)、商業(yè)形態(tài)等方面都發(fā)生了較大變革,再加上“雙碳”目標(biāo)的實施,國家亟須構(gòu)建更加安全、高效、智慧的新型智能電網(wǎng)體系。
面對新任務(wù)、新挑戰(zhàn),國電南瑞積極主動挑起參與構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重任,在底層技術(shù)攻關(guān)、應(yīng)用端設(shè)備研發(fā)、電網(wǎng)頂層設(shè)計、平臺數(shù)據(jù)優(yōu)化等方面“練內(nèi)功”,不斷自我研發(fā),突破難題,以加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展。
破解并網(wǎng)難題 “構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)”護航新能源消納
國電南瑞是我國能源電力及工業(yè)控制領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),是國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整體解決方案提供商,是國務(wù)院國資委“科改示范企業(yè)”。公司深耕量測控制數(shù)字融合、電力電子等技術(shù),為能源電力、市政公用、節(jié)能環(huán)保、水利水務(wù)、軌道交通、工礦等行業(yè)提供軟硬件產(chǎn)品和整體解決方案,產(chǎn)品和服務(wù)覆蓋全國各地及100多個國家和地區(qū)。2023年,國電南瑞實現(xiàn)營業(yè)收入515.73億元,凈利潤71.84億元,累計獲國家級科技獎勵86項。
如今,我國已逐步構(gòu)建了以火電、水電等同步電源為主導(dǎo)的龐大交流同步電網(wǎng)。而隨著“雙碳”目標(biāo)推進,新能源轉(zhuǎn)型進程加快,新能源供電占比增加,新能源電力如何并網(wǎng),并網(wǎng)后是否會對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定、電力強弱、電量平衡等帶來影響,這些都成為電網(wǎng)安全運行亟待解決的新問題、新挑戰(zhàn)。
“我國新能源呈現(xiàn)多點開花、分布不均的狀態(tài),這些新能源并網(wǎng)使得電力系統(tǒng)面臨多時間尺度電力電量平衡難,電壓、頻率安全穩(wěn)定水平裕度下降等問題,電網(wǎng)的安全運行受到嚴(yán)峻考驗。”國電南瑞戰(zhàn)略發(fā)展部主任袁飛介紹,為應(yīng)對新挑戰(zhàn),國電南瑞研發(fā)了“新武器”——構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛儲能系統(tǒng)。
據(jù)介紹,國電南瑞提出基于儲能系統(tǒng)打造理想同步電源的理念,將具備該核心能力和能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)支撐的技術(shù)定名為“構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)”,具備同步電壓構(gòu)建、瞬時功率響應(yīng)、動態(tài)無功響應(yīng)、可調(diào)慣量支撐、快速一二次調(diào)頻、寬頻震蕩抑制、自動故障電流控制以及快速黑啟動等功能。
今年9月30日,由國電南瑞旗下南瑞繼保成套供貨的構(gòu)網(wǎng)型高壓直掛儲能,在青海海西州格爾木市光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)寶庫儲能電站滿容量充放電投運成功,這標(biāo)志著基于“構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)”的高壓直掛儲能產(chǎn)品進入工程應(yīng)用階段。據(jù)介紹,該項目將大大提高海西州地區(qū)電網(wǎng)強度,提升電壓穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性,提高新能源送出能力,緩解青海電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻壓力,對助力高質(zhì)量打造青海國家清潔能源產(chǎn)業(yè)基地具有積極推動意義。
在長三角,國電南瑞支撐了江蘇首套構(gòu)網(wǎng)型儲能在中低壓配網(wǎng)中成功應(yīng)用。10月8日,位于江蘇鎮(zhèn)江揚中的環(huán)太漁樂園內(nèi),國電南瑞承建的構(gòu)網(wǎng)型儲能正平穩(wěn)運行。該項目是江蘇首套在中低壓配網(wǎng)中應(yīng)用的構(gòu)網(wǎng)型儲能,可實時監(jiān)測并網(wǎng)點電壓,主動為線路提供電壓支撐,根據(jù)配電自動化主站需求,智能調(diào)整運行策略,為線路提供必要的有功/無功支撐,有效提升供電可靠性與穩(wěn)定性。
10月27日,在西藏拉薩市110千伏當(dāng)雄變電站、日喀則市220千伏薩嘎變電站,國電南瑞支撐我國首套電網(wǎng)側(cè)帶超容構(gòu)網(wǎng)型SVG項目建成投運,這也是該技術(shù)在我國的首次應(yīng)用。電網(wǎng)側(cè)帶超容構(gòu)網(wǎng)型SVG能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時自然激發(fā)瞬時電流,提供有功、無功、慣量支撐,顯著增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性,是截至目前世界技術(shù)最先進、支撐最強的電網(wǎng)保供裝置,代表了我國電力行業(yè)尖端技術(shù)裝備。
如今,行業(yè)變革與市場化改革的不斷深化,電力行業(yè)加快向結(jié)構(gòu)調(diào)整、布局優(yōu)化方向發(fā)展。袁飛表示,國電南瑞創(chuàng)新引領(lǐng)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)工程應(yīng)用,先后打造構(gòu)網(wǎng)型柔直、構(gòu)網(wǎng)型儲能、構(gòu)網(wǎng)型SVG、靜止同步調(diào)相機等產(chǎn)品,為打造堅強電網(wǎng)提供了更多的構(gòu)網(wǎng)型產(chǎn)品解決方案。接下來,國電南瑞還將持續(xù)深化技術(shù)創(chuàng)新,加快發(fā)展現(xiàn)代智慧配電網(wǎng),提高接納新能源和多元化負(fù)荷的承載力。
創(chuàng)新護網(wǎng)安全 新型變壓器保護、虛擬電廠上馬
9月20日,江蘇500千伏驥能變、陜西750千伏夏州變新型電力系統(tǒng)變壓器保護掛網(wǎng)工程完成快速保護功能升級和投運,這是具備快速保護技術(shù)的變壓器保護裝置在國內(nèi)的首次正式投入運行。
國電南瑞科技信息部主任楊宇介紹說,在新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下,如何快速識別故障、減少變壓器內(nèi)部故障時電弧能量的累積對于保障變壓器設(shè)備本體安全至關(guān)重要。國電南瑞研發(fā)中心新型電力系統(tǒng)保護控制技術(shù)團隊攻堅克難,首次提出了基于時域電壓積分的變壓器鐵芯磁鏈、故障時電壓和差流突變時序特征的快速保護原理,配合快速出口繼電器插件,實現(xiàn)了正常運行變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障時保護動作時間不大于5毫秒,動作速度提升4倍,匝間等輕微故障保護動作時間不大于12毫秒,動作速度提升2倍以上,大幅降低變壓器內(nèi)部故障時的電弧能量,可有效防止爆燃事故發(fā)生。
“變壓器快速保護原理順利掛網(wǎng)運行,標(biāo)志著新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)又一次取得突破性成果,江蘇、陜西兩地完成首個工程示范,是新型電力系統(tǒng)繼電保護性能提升的又一突破,保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行及設(shè)備安全。”楊宇說。
除了創(chuàng)新具有快速保護技術(shù)的變壓器保護裝置,國電南瑞還在虛擬電廠項目上創(chuàng)新布局、取得突破。
今年7月,重慶市虛擬電廠正式上線,國電南瑞承建的“虛擬聚合,智慧創(chuàng)新”重慶虛擬電廠運營服務(wù)平臺正式上線運行,有力支撐了虛擬電廠規(guī)范化參與電網(wǎng)互動及電力市場運行,為重慶市電力負(fù)荷管理中心實體化運行,以及為重慶“1+N”虛擬電廠管理服務(wù)體系構(gòu)建奠定了堅實基礎(chǔ)。
當(dāng)前我國能源轉(zhuǎn)型進程加快,虛擬電廠作為聚合需求側(cè)資源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)、促進供需協(xié)同的一種新型業(yè)態(tài),一方面可以引導(dǎo)其聚合資源與配電網(wǎng)運行有機協(xié)同,另一方面作為規(guī)?;撵`活性資源整體參與大電網(wǎng)調(diào)節(jié),在助力電力保供、促進新能源消納等方面發(fā)揮積極作用。如今,國電南瑞已形成支撐電網(wǎng)企業(yè)、社會運營商的虛擬電廠整體解決方案。
截至目前,國電南瑞已支撐山西、寧夏、重慶、山東、湖北、四川等地的虛擬電廠落地。
打造新增長點 “硬核”產(chǎn)品陸續(xù)“走出去”
創(chuàng)新無止境,轉(zhuǎn)型升級在于每一個細(xì)節(jié)。一直以來,國電南瑞不斷推動關(guān)鍵核心技術(shù)突破、提升重大保電支撐服務(wù)能力、強化涉網(wǎng)涉控產(chǎn)品質(zhì)量管控,守牢電網(wǎng)安全“生命線”。近期,國電南瑞還通過自主研發(fā),順利打造出多款電力作業(yè)機器人,加入電力設(shè)備組裝、檢修、更換等多個環(huán)節(jié)中。而電力機器人的出現(xiàn),不僅實現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新,更體現(xiàn)了人文關(guān)懷。
今年4月,國電南瑞旗下國網(wǎng)瑞嘉研發(fā)的配網(wǎng)帶電作業(yè)機器人,在青海首次開展帶電加裝接地掛環(huán)作業(yè)。機器人的加入,不僅使得作業(yè)工程安全穩(wěn)定,不需要斷電操作,更保護了一線作業(yè)人員,不再有操作觸電的風(fēng)險。
國電南瑞還加快電力系統(tǒng)成熟技術(shù)的同源拓展,將其應(yīng)用到更多經(jīng)濟民生方面。今年8月28日,國電南瑞自主研發(fā)的首套地鐵車輛調(diào)度管理系統(tǒng)在北京市軌道交通指揮中心上線運行,這不僅標(biāo)志著該系統(tǒng)正式步入實戰(zhàn)應(yīng)用階段,更彰顯出國電南瑞向軌道交通監(jiān)控領(lǐng)域全方位、一體化解決方案提供商進軍。
據(jù)介紹,目前系統(tǒng)已經(jīng)具備接入北京地鐵3號線50輛車、地鐵12號線100輛車共百萬級實時數(shù)據(jù)的能力,以及車輛的實時監(jiān)控、報警和統(tǒng)計功能等,實現(xiàn)車站、車輛和線路的實時、歷史和時序全景式數(shù)據(jù)流,為北京3號線的無人駕駛模式打牢堅實的數(shù)據(jù)基座。
與此同時,國電南瑞越來越多的“硬核”產(chǎn)品也陸續(xù)“走出去”,成為公司業(yè)務(wù)新增長點。據(jù)介紹。公司積極把握全球能源轉(zhuǎn)型機遇,加大研產(chǎn)銷等核心資源投入,在保證量的合理增長的同時,更加注重質(zhì)的有效提升,聚焦沙特、巴西、智利等重點市場,以高附加值產(chǎn)品銷售為主線,大力推廣直流及柔性交流輸電、調(diào)度、控保、配用電、儲能等產(chǎn)品。
“國電南瑞將以先進的技術(shù)、可靠的質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)的服務(wù),搶占國際市場制高點,推動公司國際業(yè)務(wù)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。”袁飛說。
來源: 上海證券報·中國證券網(wǎng)
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