主页(http://www.cnwulian.net):南瑞集团全面支撑特高压和智能电网建设,助力中国电力事业走向新的辉煌
改革开放40年,中国电力行业蓬勃发展,电力技术水平迈上新台阶,电网规模持续扩大,电压等级不断升级,人民生产生活用电更加方便、安全、清洁环保。
南瑞集团有限公司作为国内电气行业的龙头企业,作为我国首批科研院所转制的成功典范,坚持科研产业良性互动、协调发展,走出了一条具有自身特色的自主创新之路。经过多年的自主创新,南瑞集团在大电网安全稳定控制、继电保护、电网调度、新能源接入等领域成为引领者,全面支撑特高压和智能电网建设,攻克多项世界性难题。
40年来,南瑞集团在风雨征程中持续创新,砥砺前行,收获累累硕果。
8月下旬,南瑞集团成功举办第三届“紫金论电”国际学术研讨会,多国业界顶尖专家共话智能电网保护和运行控制领域最新研究成果,全方位推动国际学术交流。这项国际学术活动由中国工程院院士、国网电科院名誉院长薛禹胜提议发起和命名。薛禹胜是稳定性理论及电力系统自动化专家,也是南瑞集团稳定技术的“掌门人”。
追溯到上世纪80年代,薛禹胜创造性地提出电力系统暂态稳定分析全新计算方法EEAC,开创了时变非线性系统运动稳定性的量化研究。EEAC是目前唯一得到严格证明的定量分析方法,解决了电力系统暂态稳定性定量分析世界难题。这项技术获国家科技进步奖一等奖,商品软件在国内外广泛实现工程应用,获中国专利优秀奖。之后,薛禹胜提出广域监测分析保护控制系统(WARMAP),目前系统已在我国三分之二的省级电网控制中心推广应用,总体水平和工程应用处于国际领先地位,推动了电网安全稳定实时预警和协调防御系统的建设,保障了大电网安全稳定运行。
基于此项理论基础,面向新一代电力系统建设实际需要,南瑞集团电网安全稳定控制技术团队不断创新。在他们提交的成绩单中,一批批有影响力的研究成果脱颖而出:2011年全国首套“大型集群风电有功智能控制系统”在甘肃电网投运,多项成果填补国内空白,成为大容量新能源发电并网控制技术发展的里程碑。2015年国家863项目“甘肃风光集群控制系统”示范工程研发成功,实现了我国规模化风光电集群控制领域从“技术跟随”到“技术引领”的重要转变。2017年世界首次特高压直流闭锁冲击试验成功,全面验证了世界首个大电网频率紧急协调控制系统的可靠性和措施的有效性。总投资2.8亿元的国家电网公司系统保护实验室于2018年投入运行,构建了全球最大规模系统实时仿真平台。此前,国内外尚无建设实例。
成果并不限于此。在国家电网有限公司主导建设大规模源网荷友好互动系统之时,南瑞集团电网稳定技术团队担当重任,开展大规模源网荷负荷精准控制理论、互动机制研究,历时两年多,攻克多项关键技术,研制成套装备,在江苏大规模源网荷友好互动系统示范工程实现应用。一期、二期工程实现完美“收官”,前不久刚刚投入试运行的三期工程为今年江苏电网迎峰度夏工作带来巨大帮助,提升特高压直流送电能力154万千瓦,年增利润约8400万元。
“系统解决电网电力供需瞬时平衡问题,防止连锁故障和电网失稳风险,实现了快速负荷调控方式的改变。紧急事故发生时不需要‘一刀切拉电’,同时也能将事故应急处理时间从分钟级提升至毫秒级。”现场技术人员说。
大规模源网荷友好互动系统的建成标志着我国首次实现大规模、多层级、多类型、多时间尺度可中断负荷协同控制的工程应用,为能源更大范围优化配置提供了坚强保障。该系统还将在山东、河南、上海、浙江、安徽、湖南6个省级电网推广应用,进一步展现威力。
实现继电保护技术 世界领先继电保护系统是保证电力系统安全运行的基础,可有效提高电力系统的运行效率,预防电力系统故障带来的损失。
南瑞集团被称为国内高压电网继电保护技术的开创者,技术团队由中国工程院院士沈国荣领衔。上世纪80年代初,沈国荣发表了《工频变化量方向继电器保护原理的研究》论文,在学术界首次提出了工频变化量保护原理。此后,技术团队先后成功研制LFP、RCS和PCS三大系列电力系统继电保护控制产品,产品性能比肩甚至超过ABB、西门子等企业的同类产品,确立了我国继电保护技术的世界领先地位。
创新的脚步从未停止。南瑞集团在继电保护领域不断开拓,从线路保护到主设备保护,从中低压到特高压,形成了全系列继电保护产品。超高压继电保护产品国内市场占有率超过40%,广泛应用于三峡输变电、“西电东送”、北京奥运会、上海世博会和大型火电、水电、核电等国家重点工程中,创造了多项世界领先的新技术,频频打破国外垄断。
2017年,“保护就地化”被确定为继电保护四大技术发展特征之一。就地化保护以就地化、小型化、即插即用为主要特征,把保护装置重新安装到一次设备现场,简化网络通信,采用直采直跳方式,降低动作时间,全力保障智能电网安全稳定运行。2018年4月,好消息传来,南瑞集团提供整体解决方案的世界首座加装全类型就地化保护装置500千伏变电站投运,这是全球电压等级最高的就地化保护装置,成功实现了就地化保护全系列化、高电压等级的重大突破。“这是厚积薄发取得的成果之一。”项目负责人感慨地说。
引领电力调度自动化 技术发展翻开南瑞集团档案馆的老照片,SD-176计算机及其配套设备、获奖证书的照片格外珍贵。上世纪80年代前,SD-176计算机在京津唐电网首次开展电网的计算机调度,可称为传统意义的第一套国产调度自动化系统。
电力调度自动化是南瑞集团起步最早的专业,也是目前的核心产业之一。在这个领域,南瑞创造了多项第一,第一套国产分布式UNIX调度自动化系统RD-800,第一个地调SCADA系统通过实用化验收,第一个国产省调应用软件实用验收,第一套国产配网自动化主站系统……成功开发了OPEN-2000、CC-2000、OPEN-3000等系列产品。2008年起,作为主要承担单位,南瑞集团研发特大电网一体化调控系统D5000。
D5000系统研发了适应大电网调度控制业务“横向集成、纵向贯通”的一体化支撑平台,攻克了多级调度协同的大电网智能告警和协调控制、全网联合在线安全稳定分析、安全约束机组组合等重大技术难题,实现了特大电网多级调度控制业务的一体化协同运作,促进了可再生能源有效消纳。其中的核心技术成果部分达到国际领先水平,先后获国家科技进步奖二等奖及多项省部级以上科技奖励。