中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：1月12日7時(shí)，天色剛泛出微光，冀北電力科學(xué)研究院智能電網(wǎng)與新能源所所長(zhǎng)劉輝就開始了一天的工作。他是冀北“雙高（高比例清潔能源和高比例電力電子裝置）”電力系統(tǒng)研究重點(diǎn)方向帶頭人。
2020年，國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司新能源裝機(jī)占統(tǒng)調(diào)裝機(jī)比例達(dá)到64.5%，全年并網(wǎng)新能源項(xiàng)目64個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)到694.8萬(wàn)千瓦。劉輝帶領(lǐng)國(guó)網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了所有并網(wǎng)新能源場(chǎng)站常規(guī)涉網(wǎng)性能檢測(cè)、風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越、一次調(diào)頻、無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVG）高/低電壓穿越等試驗(yàn)項(xiàng)目，用一個(gè)個(gè)創(chuàng)新成果保障冀北新能源項(xiàng)目并網(wǎng)及安全運(yùn)行。
把關(guān)并網(wǎng)新能源場(chǎng)站安全
1月16日，國(guó)網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊(duì)技術(shù)骨干李蘊(yùn)紅目不轉(zhuǎn)睛地盯著屏幕，沒(méi)注意同事悄悄地幫她將外賣飯盒放在旁邊。她正在查找一個(gè)型號(hào)的風(fēng)機(jī)的振蕩風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，給剛并網(wǎng)的風(fēng)電場(chǎng)做最后的安全性能把關(guān)。
“有些機(jī)組并網(wǎng)后存在寬頻帶振蕩風(fēng)險(xiǎn)，不僅會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電設(shè)備受損，更會(huì)威脅電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。”李蘊(yùn)紅說(shuō)。目前，新能源團(tuán)隊(duì)除開展常規(guī)并網(wǎng)場(chǎng)站的建模外，還對(duì)在2020年年底前并網(wǎng)的64個(gè)場(chǎng)站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，以保證并網(wǎng)設(shè)備安全和大電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2020年，華北區(qū)域迎來(lái)“搶裝潮”。并且，新能源場(chǎng)站大多接入錫盟特高壓、張北柔直工程、張北—雄安特高壓等工程，并網(wǎng)技術(shù)要求更高。例如，錫盟特高壓送端風(fēng)電基地作為世界上單次并網(wǎng)容量最多的新能源匯集系統(tǒng)，面臨較為嚴(yán)重的次/超同步諧振風(fēng)險(xiǎn)。因此，在常規(guī)的新能源電站機(jī)電暫態(tài)建?；A(chǔ)上，還需開展電磁暫態(tài)建模和并網(wǎng)振蕩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
2020年10月，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新能源電力系統(tǒng)寬頻振蕩評(píng)估軟件，將控制器信號(hào)拆解進(jìn)行單機(jī)校核，接入小仿真系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)倍乘后再接入大系統(tǒng)，縮短了迭代周期。進(jìn)入12月，團(tuán)隊(duì)成員發(fā)現(xiàn)部分風(fēng)電場(chǎng)有振蕩風(fēng)險(xiǎn)，不符合并網(wǎng)要求。于是，團(tuán)隊(duì)成員24小時(shí)不間斷開展風(fēng)電機(jī)組性能優(yōu)化與復(fù)測(cè)，終于在12月15日通過(guò)策略優(yōu)化避免了所有風(fēng)電場(chǎng)振蕩風(fēng)險(xiǎn)。
啃下關(guān)鍵技術(shù)“硬骨頭”
國(guó)網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊(duì)的“戰(zhàn)場(chǎng)”在位于冀北電科院一層的風(fēng)光儲(chǔ)并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)國(guó)家電網(wǎng)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
1月7日，國(guó)網(wǎng)華北分部組織2021年華北電網(wǎng)年度運(yùn)行方式匯報(bào)。冀北電科院支撐開展的錫盟特高壓全電磁暫態(tài)仿真工作進(jìn)行了專題匯報(bào)，得到專家高度認(rèn)可。相較傳統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)仿真技術(shù)，電磁暫態(tài)仿真技術(shù)對(duì)工況模擬更準(zhǔn)確、計(jì)算更精確、風(fēng)險(xiǎn)排查更及時(shí)。
對(duì)于張北—雄安特高壓等重點(diǎn)示范工程來(lái)說(shuō)，亟須開展電磁暫態(tài)仿真技術(shù)應(yīng)用，以便更精確地分析掌握工程的運(yùn)行能力。
而大電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真技術(shù)是行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的“硬骨頭”。早在2019年年底，國(guó)網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊(duì)就抽調(diào)了核心骨干跨專業(yè)組建了錫盟全電磁暫態(tài)仿真黨員突擊隊(duì)，全力攻堅(jiān)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)建設(shè)。
2020年年初，突如其來(lái)的疫情沒(méi)有打亂黨員突擊隊(duì)的工作節(jié)奏。成員程雪坤在湖北十堰隔離期間，仍然通過(guò)視頻會(huì)議與其他成員研討業(yè)務(wù)。4月份，大電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真突擊隊(duì)率先全員復(fù)工。9月份，所有機(jī)型半實(shí)物測(cè)試結(jié)束。又經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的戰(zhàn)斗，11月初，仿真平臺(tái)初步成型。但最大的挑戰(zhàn)剛剛到來(lái)。
電磁暫態(tài)計(jì)算結(jié)果要直接應(yīng)用于運(yùn)行方式計(jì)算和極限校核，所有風(fēng)電機(jī)組與SVG均采用封裝模型。黨員突擊隊(duì)成員只能把搭建好的系統(tǒng)一遍遍推倒重來(lái)，并采用接力方式保證“人休設(shè)備不休”。他們還從一家仿真機(jī)研發(fā)制造公司借來(lái)了3個(gè)臨時(shí)授權(quán)，開展多仿真機(jī)并聯(lián)仿真。
黨員突擊隊(duì)成員認(rèn)真分析每條曲線在毫秒級(jí)尺度上的變化，深入分析每個(gè)現(xiàn)象背后的原因。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的持續(xù)攻關(guān)，黨員突擊隊(duì)最終完成了錫盟地區(qū)36個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、錫泰特高壓等工程的電磁暫態(tài)建模工作，完成了主要運(yùn)行方式的全電磁暫態(tài)仿真。
目前，國(guó)網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊(duì)探索出了可推廣、可復(fù)制的系統(tǒng)級(jí)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)建設(shè)方案。團(tuán)隊(duì)一方面繼續(xù)完善錫泰特高壓交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)，一方面推廣經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建支撐工程建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行、科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)性平臺(tái)，為華北地區(qū)新能源并網(wǎng)項(xiàng)目的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)。
運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)
1月20日9時(shí)，新能源團(tuán)隊(duì)成員王一妹正仔細(xì)觀察新能源大數(shù)據(jù)監(jiān)控屏幕上的各種顏色的曲線，不時(shí)記錄時(shí)間和數(shù)據(jù)。
新能源裝機(jī)容量的高速增長(zhǎng)對(duì)大規(guī)模新能源消納和并網(wǎng)安全運(yùn)行提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能手段實(shí)現(xiàn)新能源電站及網(wǎng)源協(xié)調(diào)精細(xì)化分析管控迫在眉睫。因此，2019年年初，冀北電科院?jiǎn)?dòng)新能源大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)建設(shè)，并于2019年年底初步建成新能源大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用中心。
國(guó)網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊(duì)把新能源場(chǎng)站、調(diào)控中心、第三方廠家等多源數(shù)據(jù)接入新能源大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用中心，開發(fā)了涵蓋新能源場(chǎng)站功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率計(jì)算、預(yù)測(cè)誤差解耦評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)誤差修正優(yōu)化功能的3項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。
目前，新能源團(tuán)隊(duì)正在拓展新能源電站、第三方機(jī)構(gòu)接入數(shù)據(jù)中心規(guī)模，協(xié)調(diào)接入電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)暫態(tài)錄波數(shù)據(jù)，針對(duì)不同業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊的差異化需求，提出質(zhì)量校驗(yàn)與提升方案，初步形成規(guī)模效應(yīng)。另外，團(tuán)隊(duì)依托新能源大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用中心開展數(shù)字孿生技術(shù)、新能源消納提升與電壓穩(wěn)定的儲(chǔ)能容量配置計(jì)算方法研究，探索新能源大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用中心的商業(yè)服務(wù)模式。
