• 馭風逐光 登高致遠——電科院“電博士”團隊助力新型電力系統建設

    發布日期: 2021-12-14

     

    “電博士”團隊骨干觀測直流輸電監控數據

    12月10日,在如東海上風電柔直工程陸上換流站——綠谷換流站的監控室內,國網江蘇電力(電科院“電博士”)共產黨員服務隊隊員張弛正在觀察屏幕上的各項直流輸電系統數據。該工程預計明年1月整體投運,投運后年輸送電量可達24億千瓦時,能夠滿足百萬戶家庭用電需求。

    近年來,我國能源變革不斷深入。電科院作為江蘇電網能源技術智庫,面臨的技術挑戰日益增多,建設一支專攻電網技術難題的“先遣隊”迫在眉睫?!半姴┦俊眻F隊自2018年初組建以來,通過探索研究風、光、水等清潔能源領域并網消納技術,攻關海上風電、白鶴灘柔直工程和整縣光伏建設等重大工程、重點任務中的各類技術難題,全力推動新型電力系統建設。

    突破海上風電并網關鍵技術

    海上風電是我國清潔能源的重要發展方向之一。近年來,江蘇以其得天獨厚的海上風能資源,在遠海風能的開發利用方面快速發展。然而,風電由于波動性強、調節性差的特點,給電網安全運行帶來了巨大挑戰。

    “電博士”團隊依托國家風電技術與檢測研究中心江蘇分中心、國家電網公司海上風電并網聯合實驗室等平臺,深度參與綠谷換流站的特殊性試驗、技術監督和啟動調試,開展海上風電并網關鍵技術攻關,助力海上風電安全并網與高效消納。

    如東海上風電柔直工程綠谷換流站

    “新建電力工程投運前,需要對設備和系統進行‘入職體檢’,從而及早發現并消除工程內部的質量缺陷?!标爢T楊景剛介紹,“國內沒有相關經驗可以借鑒。而且綠谷換電站地處沿海,這里的室內電氣設備排列緊湊,試驗時空氣雜質較多,也給我們的工作提出了較大挑戰?!?/p>

    為此,“電博士”聯合國內院校和研究機構,針對工程特點開展深入研究,量身定制了一套試驗方案,于今年3月份高質量完成了陸上變壓器等核心電氣設備的“體檢”。

    沒有先例可循,工程的系統調試工作困難重重。如東海上風電柔直工程調試工作包含20大項800余小項的試驗項目,任務重、時間緊、風險高,同時很容易受海上天氣因素影響?!拔覀儼才帕藘砂嗾{試人員12小時接力試驗,從站系統調試到端對端系統調試,保障工程按時投運?!睆埑谡f。

    目前,“電博士”已完成了海陸兩站在風機不接入條件下的帶電聯調,保證了如東海上風電柔直工程首批機組11月8日成功并網。

    科學評估光伏入網承載力

    11月19日,“電博士”團隊隊員焦昊與13家地市供電公司技術人員在線對話,交流整縣光伏接入配電網承載力在線仿真平臺的建設情況,推動該平臺在全省的推廣應用。

    今年,國家能源局公布了全國676個整縣(市、區)屋頂分布式光伏試點。然而,由于分布式光伏電源的隨機性、波動性和間歇性,部分地區可能會出現過載現象,引發電網故障。為應對大規模光伏接入的挑戰,“電博士”于7月自主研發了整縣光伏接入配電網承載力在線仿真平臺,實現了分布式光伏接入配電網最大承載力評估。

    團隊在電科院園區內開展光伏系統監測與調控試驗

    在國網江蘇電力調度控制中心指導下,經過大量探索研究,“電博士”制訂了適用于變電站等多場景的分布式光伏群控群調方案,并對核心設備開展了大量研究?!霸诜桨钢?,我們提出了分布式光伏接入調度系統群控群調的多種方式,還明確了相應系統架構等?!秉h員服務隊隊員卜強生介紹,“若方案可行,我們就可以讓‘野性難馴’的分布式光伏電力聽調度指令出力?!?/p>

    據介紹,“電博士”已在電科院園區內以100千瓦屋頂光伏為試點完成了監測與調控試驗,證明了光伏群控群調方案的可行性,并于10月份開始在揚州、鎮江、蘇州等地有序試點推廣,推進整縣光伏建設深入開展。

    保障清潔能源通道建設進度

    11月4日,“電博士”團隊隊員張照輝完成了白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流工程虞城換流站第80個避雷器的特殊性交接試驗。該站的避雷器數量約是傳統換流站的5倍。

    該工程西起四川白鶴灘水電站,東至江蘇虞城換流站,是國家“西電東送”重點工程,投產后每年可為江蘇東部地區輸送水電超過312億千瓦時。然而,其拓撲結構復雜、運行方式多樣、首臺首套設備眾多,且采用的混合級聯特高壓直流輸電技術屬世界首創,無先例可循,給工程建設帶來了極大挑戰。

    團隊在虞城換流站內開展避雷器特殊性交接試驗

    為此,“電博士”從建模仿真等技術入手,深入探索電網運行機理特性,針對該工程的“神經中樞”——直流控保系統開展了涵蓋3512項試驗的聯調試驗。

    針對換流變壓器、換流閥、氣體絕緣金屬封閉開關設備等關鍵設備的特殊性試驗,“電博士”深入調研張北柔性直流電網工程等國內外相關工程,并派遣技術骨干奔赴各地,對關鍵設備開展全過程技術監督和特殊性試驗。為響應南京疫情防控政策,今年8月份,隊員利用線上會議等方式,遠程對設備廠家加以技術支持和試驗見證,保障了工程建設進度。

     

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