【甘快看】祝贺国家电网这家省公司！攻克新能源领域世界性难题～

　　原标题：祝贺国家电网这家省公司！攻克新能源领域世界性难题～

　　2024年12月31日，中电联发布2024年度电力创新奖获奖名单。国网甘肃省电力公司创新成果——“高比例新能源大送端电网综合防御关键技术、装备与应用”获评特等奖！中国工程院院士郭剑波等电网稳定领域专家认为该项目达国际领先水平。

　　项目负责人、国网甘肃电力董事长林一凡在评审现场发布科技创新成果。

　　该奖项的获得标志着国家电网公司作为能源领域的国家战略科技力量、新型电力系统建设的主力军，在科技创新和能源转型的路上前行不辍，为全球能源可持续发展提供中国方案，在推动全球能源转型、书写绿色发展新篇章上贡献中国智慧。

　　国网甘肃电力立足西北电网“总枢纽”、西电东送“主通道”、支撑新型电力系统构建“重基地”发展定位，组建了以主要负责同志为第一完成人的项目团队，联合国电南瑞科技股份有限公司、清华大学等10家单位，依托3项国家级项目和多项省部级项目，经过多年的“产学研用”攻关，打造新能源高质量发展的“甘肃样本”和新型电力系统建设的甘肃示范。

　　新形势、新挑战

　　电网综合防御技术研究迫在眉睫

　　专访国网甘肃电力调度中心三级专家徐宏雷。

　　近年来，新型能源体系和新型电力系统建设提速，新能源在其中发挥着关键作用。

　　国家“十四五”能源规划提出，建设大型清洁能源基地是构建现代能源体系的重要基础。当前，九大清洁能源基地和第二批风光大基地规划地基本在东北、华北北部和西北地区，远离中、东、南部负荷中心，新能源装机容量占比超过50%、发电量占比超过30%。在“三北”地区，新能源正成为主力电源，以直流送出为主要发展模式且高度市场化。

　　在大发展、大转型背景下，电力生产模式、供给结构、消费形态、运行机理发生深刻变化，未来与过去碰撞，新老问题交织，新型电力系统构建迫切需要科技支撑。2024年7月，国家电网公司发布了进一步加强科技创新工作的12项重点措施，加快实现高水平科技自立自强。

　　甘肃省是我国首个千万千瓦级风电基地（酒泉风电基地）和我国首个大规模输送新能源的特高压直流输电工程（祁韶直流工程）的落地省份。甘肃电网位于西北电网中心，全网总装机容量超过9000万千瓦，新能源装机容量已超过6000万千瓦、占比超过63%，通过19回750千伏线路与周边省份相连。

　　“十四五”期间，国网甘肃电力规划建设3条外送通道，甘肃750千伏联络线将达到23条，跨省区输电能力超过4400万千瓦。目前，甘肃新型电力系统构建已具雏形。

　　以酒泉风电基地为代表的我国开发最早的“沙戈荒”大基地正加快建设。但是，特高压直流工程和大基地之间存在近区新能源与直流强耦合的问题，有多种大电网失稳的风险。这限制了祁韶直流工程的送出功率，影响了新能源消纳率。

　　在高比例新能源接入背景下，电网交直流强耦合、系统抗干扰能力弱和故障冲击大的矛盾日益凸显，偶发扰动引发连锁反应的风险急剧增加，现有的控制技术对此难以防御。同时，新能源电源具有小型化、分散化、广域海量分布的特点，直流控制跨越数千千米，传统故障防御的广度和资源聚纳能力无法满足在百毫秒内精准协同控制海量资源的需求。

　　放眼世界，国际上近年来发生过多起由于对高比例新能源电力系统的状态感知不足、稳定控制失效而产生的大停电事故。如何做好高比例新能源电网综合防御，成为世界性难题。

　　因此，研发综合考虑新能源状态时变、连锁阻断及广域协调的故障防御技术迫在眉睫。

　　勇攀技术高峰

　　攻克电网综合防御世界性难题

　　专访国电南瑞科技股份有限公司电网安全稳定控制技术分公司总经理、党委副书记赖业宁。

　　一条大河，跨越数千里，沿途会有无数细小的支流汇入，任何一条支流受到污染，都会破坏这条大河的水质。

　　电网也是如此。

　　国网甘肃电力“高比例新能源大送端电网综合防御关键技术、装备与应用”项目团队要做的，就是实现在百毫秒内精准感知到是哪一条“支流”受到了污染，并对其进行稳定控制，防止污染扩散。

　　针对新能源高占比大电网停电防御这一世界性难题，项目团队聚焦电力系统“状态可观、资源可控、措施能控、系统在控”四个维度，首创新能源毫秒级状态感知和精准控制技术，攻克稳控策略实时评估与决策、广域多资源协调控制等关键技术，研制融合“全景监控、在线预警、广域协同”的电网综合防御系统，解决了连锁故障阻断难题，实现电力系统综合安全防御。

　　突破点1

　　针对电网对新能源机组状态感知能力不足、控制粗放问题，项目团队研究新能源机组运行状态的实时感知技术，提出新能源场站精细化控制方法，研发新能源全景监控系统。团队将新能源场站监控能力下沉到发电机组，感知速度提升至百毫秒级。

　　突破点2

　　针对电网运行方式和控制资源强时变、控制策略失配风险大的问题，项目团队研究新能源可控能力评估方法，构建实时可控资源池；研究稳控策略适应性在线评估和辅助决策方法，研发可控资源监视和控制策略预警决策系统。团队实现了对控制系统策略有效性的实时评估，从离线保守策略提升至“7×24小时”预警和辅助决策。

　　突破点3

　　针对电网稳定形态交织耦合、电网控制复杂的问题，项目团队研究适应多个稳定需求的协调优化控制框架，提出新能源精细化控制与传统切机粗放控制的协调技术。团队从局部的试探性寻优提升至基于多个失稳模式的全局协调模式，实现精细化调节控制和传统离散资源的协调。

　　突破点4

　　针对传统控制系统难以实现海量资源实时感知和精准控制的问题，项目团队研发了适应控制对象数量大、控制资源分布广、运行状态快速时变的高可靠性稳定控制系统。该系统具备多直流、常规电源、风电、光伏、储能等多类资源的接入能力和协调能力，并最终构建融合“全景监控、在线预警、广域协同”的综合防御系统。

　　保安全、纳“风光”

　　科技创新赋能电网“安稳”运行

　　专访华能（甘肃）新能源公司运维部双湾站站长许国泽。

　　该项目研究成果具有重大的技术创新性和工程实用价值，对于高比例新能源送端电网具有重大理论与实践指导意义，已应用于电网实际生产，在保障电网安全稳定运行的基础上，促进新能源消纳，保障新能源安全稳定外送。

　　目前，高比例新能源大送端电网综合防御系统精准可控资源池已覆盖祁韶直流换流站和28座变电站、100余座新能源场站，接入新能源装机1880万千瓦。该系统在已发生的4次某直流闭锁、多次交流系统故障中全部正确动作，有力避免了停电事故的发生。

　　“高比例新能源大送端电网综合防御关键技术、装备与应用”项目相关技术和装备在陕西、新疆、宁夏等地广泛推广，覆盖天中、灵绍、银东等特高压直流工程及80余座变电站、400余座新能源场站，接入新能源装机8000余万千瓦，并在巴基斯坦±600千伏默拉直流工程中获得应用。

　　依托高比例新能源大送端电网综合防御系统，西北电网多直流近区新能源输送能力提高了约430万千瓦，三年累计增发新能源电量49.98亿千瓦时，相当于节省标准煤154.31万吨，减排二氧化碳605.53万吨、二氧化硫1.897万吨。

　　未来，项目成果还将应用于陇电入鲁、陇电入浙和陇电入川等大型“沙戈荒”新能源基地送出工程，为我国沙漠、戈壁、荒漠地区新能源基地建设运营提供安全保障，促进新能源行业科技进步，服务经济社会发展。