南瑞集团牵头研发新一代调度技术支持系统的支撑平台,采用“大云物移智链”先进技术,全面服务于“双高”电网一体化运行控制目标,有效支撑“绿色低碳、安全高效”能源体系运转。
9月7日,中国第一笔绿色电力交易达成,标志着绿电交易试点启动,开启了我国绿电消费新模式。南瑞集团通过研发“e-交易”平台和新一代电力交易平台,支撑覆盖14个省、222家市场主体的交易组织,达成绿电交易电量68.98亿千瓦时,为推进绿电交易正式启动发挥了重要作用。
这是南瑞集团依托电力交易领域技术优势,研发适应新型电力系统交易产品,助推以市场机制创新落实“双碳”行动,加快推动新型电力系统构建的重要成果之一。
“十四五”开局,南瑞集团认真贯彻落实党中央、国务院和国家电网有限公司党组决策部署,以国家电网“碳达峰、碳中和”行动方案为总纲,坚持创新驱动,提升核心技术能力,在支撑能源电力转型和清洁低碳发展方面开展理论研究、技术攻关、装备研发及工程实践,全力支撑以新能源为主体的新型电力系统构建,勇当践行国家电网“双碳”行动方案的排头兵和主力军,交出“双碳”周年考高质量答卷,打造新型电力系统落地的“南瑞典范”。
//聚焦战略前瞻 做好理论研究的“硬核答卷”//
实现碳达峰、碳中和是党中央统筹国际国内两个大局做出的重大战略决策,对保障能源安全高效、推动经济转型升级、实现“两个一百年”奋斗目标具有重大意义。
南瑞集团加强“大云物移智链”等技术应用
面对前所未有的战略性低碳转型机遇,南瑞集团聚焦国家电网“一体四翼”发展布局,研究“双碳”目标演进路径,迅速成立“双碳”领导小组和工作推进组,部署集团15类40项措施,全力服务支撑国家电网“双碳”行动落地。
“‘双碳’是我国既定的战略目标,但其实施路径需要滚动优化,以新能源为主体的新型电力系统则是实现这一目标最重要的支撑之一。但是构建新型电力系统的过程不仅受到来自新能源大规模接入的挑战,还受到日趋严格的环境约束、市场竞争、社会参与者行为等因素的制约。”中国工程院院士、国网电科院名誉院长薛禹胜在今年8月南瑞集团主办的2021国际工程科技发展战略高端论坛暨第六届紫金论电国际学术研讨会上表示。
面对能源低碳转型理论研究难题,南瑞集团彰显“硬核实力”,依托薛禹胜院士团队,南瑞集团成功攻克电力主动支撑能源转型的研究范式、仿真工具以及协调优化三大关键技术,提出能源的信息物理社会系统(CPSSE)研究框架。以CPSSE理念框架为指导,南瑞集团组织开展专项攻关,统筹策划4个方向12个子课题,加大CPSSE落实的技术路径研究和场景应用。
5月13日,南瑞集团基于CPSSE理念框架的碳管理系统(CMS)在贵州兴义电网完成现场示范应用,系统可为兴义电网提供科学准确的碳排放、碳市场在线监测和预警分析,标志着南瑞集团在电网碳管理业务领域迈出重要一步。系统目前已完成电网、发电、钢铁、电解铝等行业及政府碳排放在线监视、分析预警、碳市场辅助决策、“双碳”态势推演等十余项核心功能研发。下一步将深化电网企业、政府部门等场景应用,全面建成后将具备全域、全景、全链、全时的碳排放/碳汇/碳市场管理决策及风险防控功能。
持之以恒加强基础研究是南瑞集团聚焦战略前瞻、实现源头创新的“法宝”。为了更好地开展基础研究、取得更多重量级科技创新成果,今年4月,南瑞集团成立技术战略研究中心,以基础前瞻技术研究为首要任务,着力打造高端智库。该中心先后组建技术战略规划等4个团队,围绕大功率电力电子器件、基础软件等17个电网关键领域,开展“卡脖子”技术溯源分析,攻关电力全产业链关键核心技术。
实验资源是开展基础研究的关键保障。南瑞集团依托智能电网保护和运行控制等国家重点实验室,加快推进构建以新能源为主体的新型电力系统基础理论研究和关键核心技术攻关。持续提升试验检测能力,依托电力5G融合创新实验室,先后自主研发了电力5G定制化模组、工业路由器等多形态终端,以及5G智能管理平台,初步形成了全环节产品及技术解决方案,并应用于多个能源互联网5G试点示范项目。
南瑞集团科研人员在国家电网系统保护实验室开展大电网实时数字仿真实验
类似的高科技实验室,南瑞集团共有44个,针对大电网安全稳定运行、新能源、输变电、配用电、信息通信等不同领域组建,其中包括国家级实验室2个、省部级实验室4个、公司级实验室7个。这些实验室为电网新技术、新产品研发提供了有力保障。
下一阶段,南瑞集团将深化CPSSE框架研究,提出能源低碳转型发展的研究方法,加大跨领域多学科交叉融合研究,加强源头创新,促进自主技术和产品不断优化迭代,当好支撑能源低碳转型的“理论贡献者”。
//坚持技术引领 做好科研攻关的“创新答卷”//
电力行业是实现我国能源转型的主战场,电力系统的发展目标是要建成以新能源为主体的新型电力系统。在这场攻坚战中,“双碳”目标是引领,科技创新是推动力和根本保证。
南瑞集团坚持创新驱动、不断探索,聚力攻关“卡脖子”技术。经过两年努力,新一代调度技术支持系统在华东、江苏、浙江、河北、青海等多地开展试点建设。南瑞集团牵头研发新一代调度技术支持系统的支撑平台,采用“大云物移智链”先进技术,在公共组件的基础上,结合平台管理、安全防护、系统运维等相关组件,为八大类业务应用提供统一规范的基础服务、数据服务和人机交互服务,打造可靠安全高效的系统运行环境,以及标准开放的多业务、多场景开发生态,全面服务于“双高”电网一体化运行控制目标,有效支撑绿色低碳、安全高效能源体系运转。
南瑞集团科研人员在国重实验室开展实验检测工作
秉持创新基因的南瑞集团围绕增强电网调节能力、促进清洁能源消纳、降低电网建设成本等重点目标,提出源网荷储协同控制和互动服务整体解决方案,通过在调度侧开展源网荷储协同互动控制研发应用,在用户侧开展柔性负荷调控研发应用,聚合各类可调节资源参与电网运行调控。
目前,南瑞集团已支撑华北、华东、江苏、浙江、新疆、吉林、山东、重庆、北京、天津、上海等地源网荷储协同互动控制工程成功应用,将电网运行调控从传统单一的源随荷动模式转变为“源随荷动、荷随网动”的源网荷储智能互动模式。其中,在华北分中心率先研发了源网荷储多元协调调度系统,截至目前,华北分部聚合终端84299座,接入资源容量达118万千瓦;节省电力投资12亿元,促进新能源消纳1亿千瓦时;在浙江建成11地市全覆盖的省地协同的百万千瓦秒级可中断负荷控制系统;在新疆南疆三地区建成国内规模最大的商用电采暖负荷调控系统。
喷薄而出的创新成果远不止于此。南瑞成功突破特高压换流变分接开关分体精准同步控制等关键技术,成功研制1100千伏特高压交流变压器套管关键主部件,3300V/1500A IGBT器件实现150℃工作结温关键技术突破。自主研发的“瑞盾”安全操作系统国内首款通过新国标最高级测评,新一代国产化自主可控百兆级加密安全防护装备率先通过权威检测。自主研制的国产化IGBT器件在风电变流器产品上实现示范应用。
今年以来,南瑞集团获中国专利银奖2项、优秀奖1项,省部级科技奖励51项,申请发明专利496项。主导发起的3项国际标准提案获正式立项(3项分别是:“电力系统稳定控制框架设计导则” “电动汽车传导充电—交流车辆第4型耦合器”“电动汽车传导充电—车辆适配器”)。其中“电动汽车传导充电—车辆适配器”国际标准的立项成功,标志着由南瑞集团率先提出的ChaoJi充电技术迈入了国际标准制定与全球产业应用新阶段,对电动汽车发展具有里程碑意义。
//支撑重点工程建设 做好产业发展的“绿色答卷”//
7月29日,南瑞集团承建的天津津门湖新能源车综合服务中心正式投运。该中心是目前国内标准最新、类型最全、技术领先的充电设施集中地,将推动天津市新能源汽车与能源、交通、信息通信等领域相互赋能,助力天津能源革命先锋城市建设。
从初步设计到施工改造、从制定技术方案到系统定制、从设备供货到调试服务,南瑞集团依托全产业链的技术和服务能力,为用户提供了一条龙整体解决方案,确保项目功能实现并助力用户创新突破。经过南瑞“巧手”改造的津门湖新能源车综合服务中心,科技感十足,能源互动、绿色低碳等元素不一而足,已实现旧貌换新颜,成为“双碳”目标落地城市绿色充电网络建设的典范。
这只是南瑞集团坚持绿色发展理念、支撑重点工程建设、助力“双碳”目标实现的一道缩影。
6月16日,南瑞集团全力支撑参建的世界第七、中国第四大水电站——乌东德水电站建设,顺利实现“一年12投”的重大目标,助力大国重器崛起于金沙江上。6月28日,采用南瑞自主研制NES6100励磁系统的世界单机容量最大、在建规模最大水电站——白鹤滩水电站首批机组成功投产发电,南瑞第四代微机励磁系统为机组的稳定运行和电网的电压/无功支撑提供了有力保障。8月中旬,南瑞集团中标国网安徽电力乡村振兴示范区智慧用能服务营业厅建设项目,为推动乡村振兴贡献力量。
南瑞集团还以国际领先的稳控系统、特高压换流阀等设备全力保障雅湖、雅江直流投运;潜心开展海上风电领域核心技术攻关,已形成覆盖风机控制系统、升压站系统、柔性直流输电系统等全环节的海上风电送出工程整体解决方案,承担了鲁能江苏如东、粤港澳大湾区等海上风电项目建设;发挥科研产业优势,参与研究的岸电设施技术标准正式实施,填补了国内低压岸电连接器标准空白,标志着现行低压岸电接插件种类多样现状终结;采用南瑞自主研发的“回转往复式电池更换设备”应用于江苏省电动汽车充电基础设施建设领域示范工程,该示范站换电速度在同类型换电站中位居第一,有效减少了发展换电社会成本。
疫情防控“常态化”下,南瑞集团助力中国技术、装备“走出去”,推进“一带一路”建设的步伐仍未停歇。9月1日,国家电网有限公司投资、南瑞集团参与提供技术和装备支撑的巴基斯坦国内第一条高压直流输电线路——默拉直流输电工程正式投入商业运营,全力以赴保障巴基斯坦电网南电北送的安全可靠运行。高质量推进国家电网在菲律宾、巴西、希腊、智利的境外机构32个在建项目,支撑沙特智能电表等重点项目顺利实施,承建泰国规模最大的室内230千伏气体绝缘变电站邦瑟变电站总包工程,完成希腊国家电网公司克里特岛静止同步补偿器项目。
面向绿色发展,下阶段,南瑞集团将加强综合能源服务,拓展电能替代广度和深度,加大节能减排和能效提升技术推广应用,多路径主动推进低碳绿色循环发展,当好服务能源消费电气化的“先行实践者”。