薛峰(左一)與研發(fā)人員在實驗室討論默拉直流穩(wěn)控方案。南瑞集團供圖
萬家燈火里有他執(zhí)著的堅守,能源轉(zhuǎn)型中有他奮斗的身影;作為一名電力人,他牢記保障國民經(jīng)濟發(fā)展和民生幸福的神圣使命;作為一名科研人,他堅守科技強國、科技報國的信念情懷。他是2023年度“央企楷模”、國家電網(wǎng)有限公司首席專家、南瑞集團有限公司首席專家、系統(tǒng)保護實驗室主任薛峰。
構(gòu)建中國獨有、全球引領(lǐng)的電網(wǎng)時空協(xié)調(diào)安全防御系統(tǒng),研發(fā)世界首套特高壓交直流電網(wǎng)系統(tǒng)保護,建成世界上集群規(guī)模最大的系統(tǒng)級硬件在環(huán)實驗驗證平臺……薛峰和所在的科研團隊三十年如一日,以十年磨一劍的韌勁,以“一輩子辦成一件事”的執(zhí)著,深耕大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制領(lǐng)域,鑄就電網(wǎng)安全“決策大腦”,構(gòu)建電力輸送“安全衛(wèi)士”。搞技術(shù)、攀高峰,抓創(chuàng)新、帶隊伍,薛峰帶領(lǐng)的團隊成為保障我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的核心團隊,攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)及諸多“卡脖子”難題,為保障我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行貢獻力量。
沉下心來十年磨一劍
當好電網(wǎng)安全守護者
我國電網(wǎng)多年來保持安全穩(wěn)定運行,其中一個很重要的原因,是擁有基于“三道防線”的故障防御體系和電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)。
如果把電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)比喻成人體,部署在調(diào)度控制中心的控制主站則如大腦,而安裝在發(fā)電廠、變電站的控制裝置就相當于四肢。遇到故障時,控制主站發(fā)出指令正確和控制裝置執(zhí)行指令精準、快速,就是電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的關(guān)鍵工作。穩(wěn)定控制系統(tǒng)365×24小時實時運行,要求100%可靠動作,是電網(wǎng)發(fā)展各階段的全天候“安全衛(wèi)士”。
1992年從上海交通大學畢業(yè)后,薛峰進入南瑞集團前身——能源部南京自動化研究所,從事電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定量化分析研究。二十世紀八九十年代,我國電源建設(shè)、電網(wǎng)發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展的速度不匹配,停電時常發(fā)生。
“我最初的工作,主要是研究分析電網(wǎng)距離安全邊界還有多遠,從而及時調(diào)整電網(wǎng)運行狀態(tài)。這就好比盲人在導盲犬的指引下可以提前避開障礙物并調(diào)整行走方向,這正是避免發(fā)生大停電的關(guān)鍵。”薛峰說。
深感責任重大的薛峰刻苦鉆研專業(yè)技術(shù)。也正是在這一重大技術(shù)攻關(guān)過程中,薛峰發(fā)現(xiàn)自己專業(yè)知識和科研能力需要進一步提升。他選擇了繼續(xù)學習,在國內(nèi)獲得碩士學位后,又赴英國攻讀博士學位。完成學業(yè)并在國外工作了一段時間后,2009年,薛峰義無反顧地回到祖國。伴隨著我國電力事業(yè)的飛速發(fā)展,他深深感受到,只有扎根強大的祖國,他的專業(yè)知識才能發(fā)揮更大作用,創(chuàng)造更大價值。
當時,國內(nèi)電網(wǎng)區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的格局已基本形成,特高壓建設(shè)如火如荼。大規(guī)模“西電東送”、特高壓輸電和新能源的發(fā)展,實現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置,同時也使得確保大電網(wǎng)安全穩(wěn)定的難度不斷加大。
2011年,薛峰參與風電場、光伏電站集群控制系統(tǒng)研究與開發(fā),牽頭完成了大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)集群協(xié)調(diào)控制框架設(shè)計工作。該系統(tǒng)研發(fā)成功后推廣至甘肅、寧夏、河北和吉林等省份15個省級電網(wǎng),覆蓋了我國全部千萬千瓦級風電光伏基地,改善了大規(guī)模風電、光伏基地并網(wǎng)控制與消納難的狀況。
“既然選擇了做一件事,就要盡力做到最好。”正是懷著這樣的信念和執(zhí)著,薛峰在大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制的技術(shù)攻堅路上滾石上山、爬坡過坎,在一次次突破中堅守著電網(wǎng)安全的高地。
矢志攻堅自立自強
勇攀電網(wǎng)技術(shù)高峰
“十二五”期間,特高壓交直流電網(wǎng)快速發(fā)展,我國電網(wǎng)逐步發(fā)展成為世界上電壓等級最高、規(guī)模最大、控制運行最復雜的交直流混聯(lián)電網(wǎng),交直流、送受端耦合,日趨復雜的大電網(wǎng)特性呼喚著電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的升級。
2015年年底,國家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略性提出建設(shè)“特高壓交直流電網(wǎng)系統(tǒng)保護”。
“系統(tǒng)保護目標是控制大電網(wǎng)安全運行風險,這是覆蓋于特高壓交直流電網(wǎng)上的一個綜合二次控制系統(tǒng),國內(nèi)外尚無建設(shè)實例。”盡管在大電網(wǎng)安全領(lǐng)域已經(jīng)身經(jīng)百戰(zhàn),薛峰和團隊在接手這項任務(wù)時仍感到不小的壓力。
沒有建設(shè)先例,意味著沒有可借鑒的現(xiàn)成實例,需要全新的方法與視角。
搭建控制系統(tǒng),意味著不只要從“點”上突破具體技術(shù),更要從“面”上搭建系統(tǒng)保護的總體框架。剛開始,團隊試圖通過完善傳統(tǒng)的常規(guī)控制方法讓控制更精準和有效,可具體方案討論了一輪又一輪,哪怕將傳統(tǒng)的方法用到極致,還是解決不了多回特高壓直流閉鎖設(shè)防難、可用控制措施不足等問題。
2016年3月的一個晚上,系統(tǒng)保護方案編寫組成員因為多次討論未果,個個眉頭緊鎖。成員董希建回憶:“當時最痛苦的不是熬夜加班,而是沒有頭緒。”這時,薛峰打破了沉默:“既然傳統(tǒng)方法不能全部適用,那就打破常規(guī),繼承、發(fā)展并重構(gòu)一套新的控制系統(tǒng)。”這一下子就打開了系統(tǒng)保護的建設(shè)思路。
薛峰帶領(lǐng)團隊翻閱了國內(nèi)外的大量資料,跨領(lǐng)域跨行業(yè)獲取靈感,密集“迭代”新想法,終于按時完成了系統(tǒng)保護建設(shè)總體方案。2016年5月,方案通過了包括6位中國科學院院士、中國工程院院士在內(nèi)的近20位資深專家的評審,獲得高度認可。
“在具體制定穩(wěn)定控制策略時,我們引入了風險量化的概念,協(xié)調(diào)優(yōu)化各道防線的控制措施,力爭形成既能保證大電網(wǎng)安全穩(wěn)定又兼顧經(jīng)濟性的策略。”薛峰說。
不斷從已知中汲取營養(yǎng),不斷向未知發(fā)起探索。從特高壓系統(tǒng)保護總體方案的頂層設(shè)計,到各大分區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)保護方案的編制,再到系統(tǒng)研發(fā),薛峰帶領(lǐng)團隊跨過了一個又一個難關(guān)。
系統(tǒng)保護理論上可行,更要經(jīng)得起實踐的檢驗。隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模逐步增大,特高壓交直流電網(wǎng)快速發(fā)展,電網(wǎng)運行不確定性顯著增加,電力系統(tǒng)故障特性、穩(wěn)定機理以及系統(tǒng)保護接入后的控制效果等方面需要研究與驗證。2017年,國家電網(wǎng)公司推動建設(shè)系統(tǒng)保護實驗室,薛峰再次肩負重任,擔任項目執(zhí)行負責人。
實驗室相當于構(gòu)建了實際大電網(wǎng)邏輯映像系統(tǒng),將一個跨區(qū)域多層級的電網(wǎng)系統(tǒng)在實驗環(huán)境下進行功能保全、接入海量控制終端,任務(wù)十分艱巨。“這就像把大象裝到冰箱里,并且要保證冰箱里還是大象,還能給大象做全方位的體檢。”薛峰說。
從方案編制、專家論證、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)到可靠性評估,從出廠驗收、工程驗證、故障反演和現(xiàn)場裝備運維,薛峰帶領(lǐng)團隊將實驗室建成世界上集群規(guī)模最大的控制系統(tǒng)級硬件在環(huán)實驗驗證平臺,在保障國家電網(wǎng)安全生產(chǎn)運行中發(fā)揮了重要作用。
目前,系統(tǒng)保護的安全防御范圍已覆蓋我國電網(wǎng)的90%,在關(guān)鍵核心裝備上實現(xiàn)了完全自主可控,成為保障我國電網(wǎng)安全運行的“大國重器”。
堅持創(chuàng)新引領(lǐng)
推動電網(wǎng)安全標準走向世界
在巴基斯坦,由中國國家電網(wǎng)公司投資建設(shè)并運營的默拉直流輸電項目推動當?shù)貙崿F(xiàn)“南電北輸”。該項目首次在國際上采用±660千伏直流技術(shù),并擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。諸多中國元素中,安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)也是其中之一。這是我國大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)“走出去”的案例之一。
“標準引領(lǐng)是國家和企業(yè)參與高質(zhì)量競爭的重要標志,對于產(chǎn)品走向國際也是非常重要的認同。掌握了話語權(quán),競爭時才能有制高點。”持續(xù)開展技術(shù)攻關(guān)的同時,薛峰將目標放得更長遠,將眼光投向了國際標準。
薛峰將工作方向設(shè)定在向世界上成立最早的、標準權(quán)威性獲世界公認的國際性電工標準化機構(gòu)——國際電工委員會(IEC)申報籌建專門的電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)委員會。2013年起,薛峰帶領(lǐng)團隊開展了漫長而艱難的IEC技術(shù)委員會申報之路。
2020年2月,歷經(jīng)8年不懈努力,薛峰發(fā)起促成IEC互聯(lián)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理分技術(shù)委員會(SC8C)落戶中國,并擔任秘書長。IEC/SC8C研究范圍涵蓋電力系統(tǒng)可靠性、安全性、穩(wěn)定性和韌性領(lǐng)域,致力于互聯(lián)電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行、控制和市場接入等相關(guān)技術(shù)及裝備標準的制修訂和推廣應(yīng)用。從此,我國電力運行控制領(lǐng)域?qū)<议_展國際標準研制工作有了更大的舞臺。
2023年3月,IEC/SC8C分委會主導發(fā)布了《電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制框架設(shè)計導則》(IEC TS 63384-1)。這是中國主導研制、世界范圍內(nèi)首次發(fā)布的IEC穩(wěn)定控制框架性國際標準,實現(xiàn)了電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制領(lǐng)域“中國方案”上升為國際共識,在國際舞臺上發(fā)出“中國聲音”。
“用心才能創(chuàng)新,競爭才能發(fā)展。”秉承著這樣的信條,薛峰在創(chuàng)新路上不斷求索,持續(xù)輸出創(chuàng)新成果,也帶出一支有能力、敢創(chuàng)新、有情懷的學習型團隊。
學術(shù)上嚴謹,做人上寬容,是薛峰帶團隊的風格。進入薛峰團隊超過10年的侯玉強始終記得薛峰的話——“我們不是對產(chǎn)品負責,而是對電網(wǎng)安全負責。”作為國家電網(wǎng)系統(tǒng)保護實驗室的建設(shè)者之一,侯玉強將“精益求精”作為行事的第一準則。
“我們團隊的氛圍是對待科研工作一絲不茍,但遇到實際困難也不過于苛責,這給了大家很大的信心和底氣。”從推動系統(tǒng)保護實驗驗證自動化、標準化,到邁向智能化,侯玉強深感責任重大。“我們學了電力專業(yè),掌握了這門技術(shù),就有責任把這件事做到最好。”在薛峰帶領(lǐng)下,團隊成員認真對待每一份實驗報告,對系統(tǒng)保護運行可靠性各個環(huán)節(jié)嚴格把控,將系統(tǒng)運行風險防控在源頭階段,不僅推動了電網(wǎng)安全水平的提升,也帶動了產(chǎn)業(yè)鏈上的相關(guān)企業(yè)不斷提升電網(wǎng)裝備研制水平和市場競爭力。
作為團隊帶頭人,薛峰在大家眼中更像老師和兄長。團隊成員常康說:“他就像個嚴格又和藹的老師,工作中遇到了任何困難和問題,他會主動和你一起剖析原因,把正確的方法教給你。”
薛峰會定期組織團隊開展專題技術(shù)研討,在科研思路、技術(shù)攻關(guān)、業(yè)務(wù)拓展、個人成長等方面給予團隊成員指導。“團隊高學歷技術(shù)人才較多,思想活躍、渴望成長,我們堅持‘一人一策’,根據(jù)他們的特點加以引導,創(chuàng)建各類平臺激勵他們創(chuàng)新創(chuàng)效,幫助他們更好實現(xiàn)自我價值。”薛峰說。
如今,薛峰帶領(lǐng)團隊正圍繞新型電力系統(tǒng)構(gòu)建研發(fā)新一代自適應(yīng)停電防御系統(tǒng),開展電力系統(tǒng)主動支撐能源轉(zhuǎn)型、碳達峰與碳中和路徑優(yōu)化研究,著手碳管理系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用。
面對電網(wǎng)安全形勢紛繁復雜的變化,這支電力安全團隊緊緊跟隨,在新的領(lǐng)域探索未知。他們還有很多目標要實現(xiàn),而這份對于安全的責任與堅守,如同燈塔照亮逐夢前行的路,激勵著大家解決一個個難題,在電網(wǎng)安全控制領(lǐng)域取得更多技術(shù)突破和應(yīng)用成果,更好守護萬家燈火。
http://windpower.cpem.org.cn/ 第4屆風電人工智能及智能運維大會暨第3屆海上風電建設(shè)與運維大會
http://pv.cpem.org.cn/ 第2屆光伏智慧運維及人工智能大會
http://pp.cpem.org.cn/ 2024石油化工智慧電網(wǎng)及綠電大會
http://aigc.cpem.org.cn/ 2024電力大模型峰會
CPEM全國電力設(shè)備管理網(wǎng) ? 2016 版權(quán)所有 ICP備案號:滬ICP備16049902號-7