本报记者 王艺宸
“屏幕上每一组跳动的数据、每一条变化的曲线,都是我们7年攻关的印记,更是守护电网安全、助力‘双碳’目标的底气。”2月27日,在国网徐州供电公司新型电力系统数字化运管大厅,该公司发展策划部主任王一清凝视着大屏幕。密如毛细血管的配电网络正在开展分钟级沙盘推演,随着数十万个分布式新能源和双向灵活负载的不断加入,电网出现参数波动、局部预警,优化控制策略随即自动启动,海量分布式光伏、储能、充电桩的运行数据实时流转,电压、负载率等关键参数始终稳定在合理区间。
近日,江苏省科技厅公示2024年度江苏省科学技术奖综合评审结果,由国网徐州供电公司牵头完成的“适应海量分布式资源的新型配电系统规划-运行协同关键技术及应用”项目,荣获江苏省科技进步奖二等奖。这项历经7年攻关的成果,成功破解新能源大规模入网难题,为新型电力系统建设贡献了“徐州方案”。
何为海量分布式资源?简单来说,就是遍布城乡、企业、小区与家庭的分布式电源、分布式储能、新型可控负荷三类资源,涵盖屋顶光伏、户用风电、社区储能、电动汽车充电桩等设备。它们数量庞大、布局分散,出力受天气、时段影响波动明显,大规模接入后极易引发潮流波动、电压越限、宽频谐振等风险,给传统配电网安全稳定运行带来严峻挑战。
随着“双碳”目标深入推进,新能源已成为电力供应的重要力量。数据显示,江苏省新能源最大出力达5182.5万kW,占负荷需求的59.1%。如何让海量分散、波动的新能源“安稳入网”,成为能源转型背景下行业必须攻克的核心课题。
面对静态规划与动态特性兼容难、低维调控与多维特性匹配难、支撑需求与调节能力适应难三大行业瓶颈,2017年起,国网徐州供电公司主动牵头,联合东南大学、河海大学、中国电科院、国电南瑞等顶尖科研与产业力量,组建产学研用协同创新团队,开启了技术攻坚。
江苏省智能电网技术与装备重点实验室常年灯火通明,团队科研人员围绕电网拓扑分析、算法优化、工程验证等关键环节反复试验。面对海量分布式能源接入的挑战,团队首创“电网图计算”概念,攻克图数据库与电力系统融合瓶颈,研制出电力行业首款高性能配电网图计算引擎。
“该引擎将亿级节点拓扑分析与万级节点潮流计算速度从秒级跃升至毫秒级,为配电网精准规划与实时调控提供了强大算力支撑。”作为项目主创团队成员之一,该实验室负责人、东南大学洪芦诚教授见证了这项关键技术从无到有的全过程。
在此基础上,团队实现一系列关键突破:构建配电网“全景图数据底座”,为电网装上“智慧大脑”;发明分布式资源聚合协同技术,让海量“小电源”形成保供“大合力”;攻克极弱电网并网、热稳定提升等技术难题,研制出系列化轻量化变流器装备。项目成果经权威鉴定达到国际领先水平,获得国内外专家高度评价。
目前,团队研制的新型配电系统运营平台已在徐州落地,融合规划、业扩、电源等多元业务,支持规划调控一体化方案在线推演。产学研各方优势互补,将实验室的算力高效转化为守护万家灯火的实力。
据悉,项目成果已应用于国内500余个分布式新能源工程,推广至“一带一路”10余个国家,有力支撑江苏5336万kW分布式光伏、167万台充电桩、536万kW储能安全高效接入。获奖不是终点,而是新起点,国网徐州供电公司将以此次获奖为契机,持续深化核心技术攻关,强化产学研协同创新,加快成果转化与规模化推广,以科技力量守护电网安全,以创新实践赋能绿色发展,为构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系持续贡献徐州电网力量。