中國儲能網(wǎng)訊：1月12日7時，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)研究重點方向帶頭人。
2020年，國網(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)新能源項目64個，裝機(jī)容量達(dá)到694.8萬千瓦。劉輝帶領(lǐng)國網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊承擔(dān)了所有并網(wǎng)新能源場站常規(guī)涉網(wǎng)性能檢測、風(fēng)電機(jī)組高電壓穿越、一次調(diào)頻、無功補(bǔ)償裝置（SVG）高/低電壓穿越等試驗項目，用一個個創(chuàng)新成果保障冀北新能源項目并網(wǎng)及安全運行。
把關(guān)并網(wǎng)新能源場站安全
1月16日，國網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊技術(shù)骨干李蘊(yùn)紅目不轉(zhuǎn)睛地盯著屏幕，沒注意同事悄悄地幫她將外賣飯盒放在旁邊。她正在查找一個型號的風(fēng)機(jī)的振蕩風(fēng)險點，給剛并網(wǎng)的風(fēng)電場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，不僅會導(dǎo)致風(fēng)電設(shè)備受損，更會威脅電力系統(tǒng)安全運行?！崩钐N(yùn)紅說。目前，新能源團(tuán)隊除開展常規(guī)并網(wǎng)場站的建模外，還對在2020年年底前并網(wǎng)的64個場站進(jìn)行現(xiàn)場驗收，以保證并網(wǎng)設(shè)備安全和大電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
2020年，華北區(qū)域迎來“搶裝潮”。并且，新能源場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。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)險評估。
2020年10月，團(tuán)隊開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新能源電力系統(tǒng)寬頻振蕩評估軟件，將控制器信號拆解進(jìn)行單機(jī)校核，接入小仿真系統(tǒng)，經(jīng)過倍乘后再接入大系統(tǒng)，縮短了迭代周期。進(jìn)入12月，團(tuán)隊成員發(fā)現(xiàn)部分風(fēng)電場有振蕩風(fēng)險，不符合并網(wǎng)要求。于是，團(tuán)隊成員24小時不間斷開展風(fēng)電機(jī)組性能優(yōu)化與復(fù)測，終于在12月15日通過策略優(yōu)化避免了所有風(fēng)電場振蕩風(fēng)險。
啃下關(guān)鍵技術(shù)“硬骨頭”
國網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊的“戰(zhàn)場”在位于冀北電科院一層的風(fēng)光儲并網(wǎng)運行技術(shù)國家電網(wǎng)公司重點實驗室。
1月7日，國網(wǎng)華北分部組織2021年華北電網(wǎng)年度運行方式匯報。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，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)對工況模擬更準(zhǔn)確、計算更精確、風(fēng)險排查更及時。
對于張北—雄安特高壓等重點示范工程來說，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，國網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊就抽調(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，全力攻堅電磁暫態(tài)仿真平臺建設(shè)。
2020年年初，突如其來的疫情沒有打亂黨員突擊隊的工作節(jié)奏。成員程雪坤在湖北十堰隔離期間，仍然通過視頻會議與其他成員研討業(yè)務(wù)。4月份，大電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真突擊隊率先全員復(fù)工。9月份，所有機(jī)型半實物測試結(jié)束。又經(jīng)過一個多月的戰(zhàn)斗，11月初，仿真平臺初步成型。但最大的挑戰(zhàn)剛剛到來。
電磁暫態(tài)計算結(jié)果要直接應(yīng)用于運行方式計算和極限校核，所有風(fēng)電機(jī)組與SVG均采用封裝模型。黨員突擊隊成員只能把搭建好的系統(tǒng)一遍遍推倒重來，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)制造公司借來了3個臨時授權(quán)，開展多仿真機(jī)并聯(lián)仿真。
黨員突擊隊成員認(rèn)真分析每條曲線在毫秒級尺度上的變化，深入分析每個現(xiàn)象背后的原因。經(jīng)過兩個月的持續(xù)攻關(guān)，黨員突擊隊最終完成了錫盟地區(qū)36個風(fēng)電場、錫泰特高壓等工程的電磁暫態(tài)建模工作，完成了主要運行方式的全電磁暫態(tài)仿真。
目前，國網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊探索出了可推廣、可復(fù)制的系統(tǒng)級電磁暫態(tài)仿真平臺建設(shè)方案。團(tuán)隊一方面繼續(xù)完善錫泰特高壓交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真平臺，一方面推廣經(jīng)驗，構(gòu)建支撐工程建設(shè)、生產(chǎn)運行、科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)性平臺，為華北地區(qū)新能源并網(wǎng)項目的安全穩(wěn)定運行提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)。
運用大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)對挑戰(zhàn)
1月20日9時，新能源團(tuán)隊成員王一妹正仔細(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，不時記錄時間和數(shù)據(jù)。
新能源裝機(jī)容量的高速增長對大規(guī)模新能源消納和并網(wǎng)安全運行提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。運用大數(shù)據(jù)和人工智能手段實現(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，冀北電科院啟動新能源大數(shù)據(jù)分析平臺建設(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。
國網(wǎng)冀北電力新能源團(tuán)隊把新能源場站、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)了涵蓋新能源場站功率預(yù)測準(zhǔn)確率計算、預(yù)測誤差解耦評價、預(yù)測誤差修正優(yōu)化功能的3項業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊。
目前，新能源團(tuán)隊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)測系統(tǒng)暫態(tài)錄波數(shù)據(jù)，針對不同業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊的差異化需求，提出質(zhì)量校驗與提升方案，初步形成規(guī)模效應(yīng)。另外，團(tuán)隊依托新能源大數(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)定的儲能容量配置計算方法研究，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。
