國網(wǎng)年度科學(xué)技術(shù)獎勵聚焦電網(wǎng)核心技術(shù)

來(lái)自:網(wǎng)絡(luò ) 作者:網(wǎng)絡(luò ) 2021-02-01 09:18:04

在國家電網(wǎng)公司2021兩會(huì )上,表彰了2020年度公司科學(xué)技術(shù)獎獲獎人和獲獎項目,公司系統共有134項成果獲獎,其中一等獎18項。這些獲獎項目大多聚焦電網(wǎng)核心技術(shù),為保障大電網(wǎng)安全可靠運行提供了有力的科技支撐。輸電線(xiàn)路紅綠燈保障電網(wǎng)安全運行  靜止同步串聯(lián)補償器(SSSC),相當于輸電線(xiàn)路中的紅綠燈,有選擇地疏導電力潮流,保障電網(wǎng)安全高效運行。

 

全球首個(gè)靜止同步串聯(lián)補償器現場(chǎng)查看裝置運行狀態(tài)。

2015年,國網(wǎng)天津電力聯(lián)合全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、南瑞集團和中國電科院的科研骨干,結合電網(wǎng)生產(chǎn)應用需求及各單位技術(shù)專(zhuān)長(cháng),組建了一支柔性攻關(guān)團隊,全力開(kāi)展全球首例SSSC工程項目攻關(guān),歷時(shí)三年攻克了SSSC裝置在模型設計、閥體電磁特性分析、控制保護策略等方面的一系列世界級難題?! ∽鳛楣?/span>十三五科技規劃重點(diǎn)任務(wù),《靜止同步串聯(lián)補償器關(guān)鍵技術(shù)、核心裝置及工程應用》項目研發(fā)了集換流閥研制、運行控制、安全防護、工程應用于一體的核心創(chuàng )新成果,研制出SSSC控制保護系統等核心設備,打造了全球首個(gè)自勵型SSSC裝置并順利投入運行,實(shí)現了我國SSSC技術(shù)從無(wú)到有的突破,填補了國際上該領(lǐng)域技術(shù)與工程的空白?! ∧壳?,該項目在天津220千伏石各莊變電站內平穩運行了兩年,提升供電能力300兆瓦,實(shí)現了輸電線(xiàn)路及輸電斷面功率均衡、限流等靈活調節功能,解決了高場(chǎng)石各莊雙線(xiàn)潮流分布不均、電力輸送能力受限問(wèn)題。今年16日至8日,寒潮襲擊津門(mén),天津電網(wǎng)面臨低溫挑戰。SSSC裝置有效降低了天津多座主變重載及重點(diǎn)線(xiàn)路潮流,大幅提高了電網(wǎng)輸送能力,保障了電網(wǎng)在寒潮下的穩定運行?! 母蠓秶?,該項目提高了我國在靈活交流輸電領(lǐng)域的國際影響力。相關(guān)技術(shù)在全球范圍內推廣后,可解決新能源外送消納及次同步振蕩等問(wèn)題,將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)規模超百億元。網(wǎng)絡(luò )安全防火墻為大電網(wǎng)保駕護航  我國電力系統擁有海量異構終端,專(zhuān)有性極強,無(wú)損檢測難以實(shí)現。電力信息系統每天產(chǎn)生海量監測數據,易遭受新型定制化攻擊,實(shí)現實(shí)時(shí)、精準監測難度頗高。同時(shí),電網(wǎng)暴露面大,亟需對攻擊者進(jìn)行源頭封堵,但快速閃變的攻擊特征和復雜的攻擊路徑,讓精準溯源與有效反制極為困難。

 

攻擊關(guān)聯(lián)分析與防御反制系統

針對復雜多變的網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題,國網(wǎng)湖南電力聯(lián)手國網(wǎng)聯(lián)研院、湖南大學(xué)等單位組成產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)團隊,從網(wǎng)絡(luò )安全紅隊檢測、藍隊監測和聯(lián)動(dòng)反制三個(gè)層面,開(kāi)展《電力網(wǎng)絡(luò )安全紅藍對抗關(guān)鍵技術(shù)及應用》項目攻關(guān)。項目發(fā)明了基于動(dòng)態(tài)符號執行的電力專(zhuān)有漏洞挖掘方法,解決了業(yè)界主流產(chǎn)品對電力協(xié)議和終端漏洞輕量無(wú)損檢測難題,實(shí)現了融合動(dòng)態(tài)隊列和流分析的實(shí)時(shí)安全監測技術(shù),并建立了世界首個(gè)電力業(yè)務(wù)攻擊識別模型,攻克了定制化電力網(wǎng)絡(luò )攻擊識別的難題。國網(wǎng)湖南電力還采用基于負載均衡調度算法的威脅引流技術(shù)和基于WEBRTC的攻擊指紋識別技術(shù),解決了護網(wǎng)等重大活動(dòng)期間的高強度網(wǎng)絡(luò )攻擊防御問(wèn)題?! №椖垦邪l(fā)的紅藍隊系列化裝備,實(shí)現了對15類(lèi)電力終端、4種電力專(zhuān)有協(xié)議的安全檢測,發(fā)現電力抄表收費系統存在高危漏洞,保障了全國近2000家電力大客戶(hù)供電安全;年均監測網(wǎng)絡(luò )攻擊135萬(wàn)余次,助力國網(wǎng)湖南電力在2020公安部組織的護網(wǎng)行動(dòng)中取得零失分、加分3540的優(yōu)異成績(jì),被公司稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )安全警察,為公司決勝護網(wǎng)2020”作出了積極貢獻。仿真關(guān)鍵技術(shù)保安全促消納穩運行  隨著(zhù)風(fēng)能、太陽(yáng)能大規??焖侔l(fā)展和新型輸電設備大量應用,電力系統復雜程度前所未有,運行技術(shù)進(jìn)入無(wú)人區,現有仿真技術(shù)存在局限性,迫切需要研究更小時(shí)間尺度精準仿真及對海量仿真任務(wù)快速處理技術(shù),以應對目前電網(wǎng)安全運行面臨的嚴峻挑戰。

 

國家電網(wǎng)仿真中心

國家電網(wǎng)電力調度控制中心現代交直流大電網(wǎng)仿真關(guān)鍵技術(shù)及應用項目攻關(guān)團隊歷時(shí)5年,攻克了仿真架構設計、技術(shù)路線(xiàn)創(chuàng )新、關(guān)鍵算法和建模技術(shù)4方面難題。一是提出多手段協(xié)同的特高壓交直流電網(wǎng)仿真技術(shù)體系構建方案,在六大區域電網(wǎng)中將電磁暫態(tài)仿真技術(shù)工程化應用。二是提出基于分解協(xié)調理論的大電網(wǎng)電磁暫態(tài)建模及實(shí)時(shí)仿真方法,實(shí)現大電網(wǎng)電磁過(guò)渡過(guò)程實(shí)時(shí)鏡像仿真及工程化應用。三是提出基于高速串行協(xié)議通信的分散式大規模數?;旌戏抡娼涌诜椒?,實(shí)現區域電網(wǎng)10回以上全部在運直流工程控保裝置同時(shí)接入的數?;旌暇珳史抡?。四是提出了異構超算全線(xiàn)速組網(wǎng)技術(shù)和仿真程序并行化重構方法,實(shí)現全網(wǎng)模型數萬(wàn)進(jìn)程級并行仿真,提升計算效率超3000倍?! 男阅苤笜藖?lái)看,項目首次實(shí)現了多手段協(xié)同仿真在大電網(wǎng)的工程化應用,各技術(shù)指標國際領(lǐng)先。從應用成果來(lái)看,項目提升了電網(wǎng)跨區輸電能力2520萬(wàn)千瓦,年增跨區輸電825億千瓦時(shí),提高新能源送出及跨區、跨省消納能力1610萬(wàn)千瓦,年增清潔能源消納電量328億千瓦時(shí)、減排二氧化碳3270萬(wàn)噸、助力國家電網(wǎng)提前一年完成95%的新能源消納目標。無(wú)線(xiàn)充電新技術(shù)助力綠色交通發(fā)展  隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)大量普及,電動(dòng)汽車(chē)續航里程短、有線(xiàn)充電不便捷問(wèn)題突出。以無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)為核心,利用路面資源實(shí)現新能源就地消納,利用無(wú)人駕駛技術(shù)解決精準定位充電問(wèn)題,實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)能量實(shí)時(shí)高效補給,是電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向。

 

同里“三合一”電子公路示范工程

國網(wǎng)江蘇電力牽頭的《融合光伏發(fā)電、無(wú)人駕駛的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電道路關(guān)鍵技術(shù)與應用》項目,研發(fā)了融合光伏發(fā)電、無(wú)人駕駛技術(shù)的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電道路,實(shí)現了電力流、交通流、信息流的智慧交融?! ⊥ㄟ^(guò)技術(shù)創(chuàng )新,項目解決了光伏路面發(fā)電、無(wú)線(xiàn)充電和無(wú)人駕駛三項技術(shù)融合存在的諸多難題。一是發(fā)明了基于源端敏感特征參量的自適應感知技術(shù),解決了車(chē)輛高速行駛過(guò)程中線(xiàn)圈精準投切問(wèn)題。二是發(fā)明了面向磁場(chǎng)均衡電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電對嵌式電磁耦合結構,提出基于窗口搜索尋優(yōu)的動(dòng)態(tài)充電功率波動(dòng)控制技術(shù),傳輸功率波動(dòng)得到大幅度抑制。三是首創(chuàng )了融合光伏發(fā)電、無(wú)人駕駛的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)線(xiàn)充電道路技術(shù),研發(fā)無(wú)線(xiàn)充電和無(wú)人駕駛綜合協(xié)調控制系統,解決了電動(dòng)汽車(chē)高效動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電及與路面光伏能源的就地消納問(wèn)題?! №椖吭诔晒麘梅矫嬉踩〉昧孙@著(zhù)成績(jì)。江蘇同里建成了世界最長(cháng)的動(dòng)態(tài)無(wú)線(xiàn)充電道路,拓展了電動(dòng)汽車(chē)充電模式,促進(jìn)了新能源就地消納,實(shí)現了電動(dòng)汽車(chē)能量實(shí)時(shí)高效補給。項目還拓展了清潔能源消納模式,對推動(dòng)光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)、無(wú)人駕駛等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。

沖擊電壓計量技術(shù)從跟跑領(lǐng)跑

  沖擊高壓是三大高壓量值中唯一一個(gè)沒(méi)有建立國家標準裝置的量值,準確標定沖擊高電壓基礎量值是高壓領(lǐng)域的國際性難題。

 

沖擊電壓攻關(guān)團隊開(kāi)展跨頻域傳遞分壓器的特性試驗。

抱著(zhù)啃硬骨頭的信心和決心,中國電科院歷時(shí)12年潛心鉆研,克服重重困難,采用理論與試驗研究相結合的方式,從一次次失敗中汲取經(jīng)驗、尋求突破。結合自然科學(xué)基金項目及國家電網(wǎng)公司項目,中國電科院聯(lián)合高等院校及公司系統多個(gè)省公司,積極開(kāi)展沖擊電壓計量技術(shù)、裝置及應用科技項目研究,經(jīng)產(chǎn)、學(xué)、研、用聯(lián)合攻關(guān),取得了集溯源方法、標準裝置、校準應用于一體的系列成果?! №椖渴讋?chuàng )全量程跨頻域量值溯源方法,發(fā)明了基于沖擊電場(chǎng)的線(xiàn)性度測量裝置,建立了1千伏—2400千伏沖擊高電壓計量標準體系,綜合技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平,為建立高水平國家沖擊高電壓計量標準奠定了堅實(shí)基礎。項目提出了沖擊電壓發(fā)生器等效線(xiàn)性系統綜合約束優(yōu)化方法,在國際上首次解決了6000千伏高壓分壓器線(xiàn)性度現場(chǎng)準確校準難題。項目獲授權發(fā)明專(zhuān)利7項、實(shí)用新型17項;發(fā)表科技論文30篇;編制國家計量技術(shù)法規1項、地方標準1項、行業(yè)標準2項?! №椖砍晒茝V應用于全國沖擊高電壓計量溯源,領(lǐng)域涉及電力、質(zhì)監、設備制造等重點(diǎn)行業(yè),奠定了建立我國沖擊電壓國家標準的基礎,為國家重點(diǎn)實(shí)驗室、國家重大工程提供技術(shù)支撐,有力推動(dòng)了我國沖擊高壓試驗計量技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使我國在沖擊電壓計量領(lǐng)域實(shí)現從跟跑領(lǐng)跑。

 ?。▉?lái)源:國網(wǎng)宣傳部,公司有關(guān)單位,國家電網(wǎng)報社)


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