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南方电网:创新不息 求索不止

发布日期:2021-11-19 15:01   来源:未知   

  创新是什么?“创新理论”鼻祖熊彼特认为,创新就是不断地从内部革新经济结构,即不断破坏旧的,创造新的结构,是一种“创造性破坏”。

  对于发展百年的电力工业而言,大幅度地破坏显然并不成立,尤其像电网这种具有高度连接属性的产业,“牵一发而动全身”,更加不可能采取“破坏式”创新。从这层意义上说,电网更多的是在原有基础上进行改良式创新。

  但是,这种改良式创新也并不简单,有时甚至比“破坏”更困难。翻看“十三五”南方电网的成绩单,就电网技术本身来说,主网将原有的特高压与柔性直流技术相结合,配网通过一系列改良手段提升供电可靠性;与此同时,“云大物移智”等新兴技术在电网行业的应用,也催生着管理、服务、商业模式等新形态新变化

  世界上最复杂的交直流并联大电网南方电网捆绑着这个头衔已有许多年。

  在“最复杂”的情况下,还能保障长久的安全稳定运行,电网的坚强程度可见一斑。

  到“十二五”末,已有十余条500千伏及以上电压等级的西电东送大通道落点广东,给粤港澳大湾区澎湃增长的用电需求提供有力支撑。

  “随着输电容量越来越大,交直流混合的电网越来越复杂,对于其安全稳定运行的要求也越来越高。”南方电网公司高级技术专家苏寅生认为,大容量电力传输时一旦出现故障,输电功率瞬间转移将造成极大风险,“网是连起来的,电流这条路走不通了,瞬间涌到其他的路上,搞不好就堵车甚至瘫痪了。”

  2016年,鲁西背靠背直流异步联网工程建成投运,在水电基地云南电网与南方电网主网间加了道“防火墙”,使得一方出现故障时,影响不波及另一方。柔性直流与常规直流的混合并联,被首次应用到电网工程中。柔直的灵活调节,关键时刻支持系统安全稳定运行的特性,能在很大程度上缓解系统问题。

  实际上,南方电网的柔直技术也是一步一个脚印走出来的。“十二五”期间,南澳就建成了160千伏多端柔性直流示范工程。鲁西背靠背工程则将直流电压提升至350千伏。

  在特高压、柔直、多端等技术应用积累下,南方电网向着“世界第一”的乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程(简称“昆柳龙直流工程”)发起冲击。国际同行眼中的“完全想象不到的创新方案”,是南网科研实力积累与沉淀的结果。2020年工程投产,将特高压常规直流与柔性直流混合技术成功应用,创造了19项世界第一。

  中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员李立浧感慨:“工程是世界电网发展史上的里程碑,代表着更先进的远距离、大容量输电技术方向。”

  强大的科技实力,让南方电网公司在“十三五”期间收获诸多荣誉。国家科技进步奖特、一、二等奖均刻上了南方电网的名字。

  如果说主电网是支干,配电网则是枝叶。纷繁复杂的配电网直接面对着千家万户,践行着万家灯火中的南网情深。

  前海片区,一切都是新的。白纸作画,于电网人而言,似乎并不算过于困难。借鉴世界先进的规划设计,供电可靠率可达99.999%。

  但在已建成电网多年的负荷中心福田,情况大相径庭。要在建成区域进行改良,这意味着,尽可能不断电的前提下,提升供电可靠性,这是个世界性难题。

  深圳供电人做到了。他们借鉴了城市功能分区中“去中心化”的思路,将配电线路分割成一小段一小段,保证“上一段出现故障时,不影响下一段正常供电”,成功在2018年实现年户均停电不到2.5分钟的目标;2019年,这一数据缩短至0.19分钟,即12秒。

  这就跟考试差不多,从80分到90分或许稍微努力一下就能达到,但想从90分提到95分甚至更高,那就需要加倍的努力和智慧了。

  创新,绝不是一蹴而就的事。孜孜以求的电网人,为了提升那零点零几个百分点、减少那分分秒秒,不知饱尝多少血与汗。

  有趣的是,参与其中的供电人,大多说不清楚创新的思路最初来源于何时何地何人,他们更坚信:这是集体的智慧。

  南方电网科技创新中心的刘志学,对着卧室天花板的棱和交点出神,突然灵光一闪,“将立体的棱线投射到平面上,这不跟电网接线一样么?”他写下《新型无母线电器主接线方案及布置图》论文,并形成专利一种基于正则图的接线系统,对实际电路接线改良有很大启发意义。这一成果获得中国电力创新奖(专利类成果)二等奖。

  截至“十三五”末,南方电网公司累计有效专利数达33000件;而5年前,这一数量仅6000件。

  当专利被孵化应用,专利所有人也会得到应有的报酬。深圳供电局资产管理部专责黄炜昭研制出新型的“避雷器带电测试仪”。仪器只有手机大小,重量仅400克,代替了重达20公斤的传统设备,为工作带来极大便利。2019年,测试仪专利成果被孵化器公司看中,双方签订协议,产品销售利润的10%回馈专利所有人。黄炜昭由此获得逾6万元报酬。

  在激励员工创新方面,南方电网公司已建立起一套相对完善的制度体系。30万个头脑产生的各种虚拟想法,逐渐变成一件件实用性极强的工具,应用到实际工作中,提升了效率,减轻了人员负担;一些重大课题被摆上台面,公正公平公开地竞争,只要有能力,谁都可以“揭榜挂帅”,在解决企业发展难题同时,实现个人价值。

  创新过程中,总有人起点高,有人起点低;有人提升快,有人慢。发展不平衡不充分的矛盾,在南方电网区域间体现显著。

  起点相似者,在你追我赶的竞争中相互促进提升。表面上虚心学习,取长补短;其实心底暗暗较着劲,要吸收、更要再创新,才能超越对手。

  领先者并非“独孤求败”。喊出“全国最好”口号的广东电网,即便在实现目标后,还有更大考验。毕竟,对标世界三大湾区电力核心数据,再看看我国碳达峰、碳中和的时间表,粤港澳大湾区的电力从业者就有了努力的方向。

  落后者,会得到重要的帮扶。而且,在帮助过程中,领先者甚至发现不少值得学习之处。是故,弟子不必不如师。

  很多重要指标长年“吊车尾”的广东电网公司汕尾供电局,创新性发明了帮助员工填各种表单的机器人系统,让先进的佛山供电局刮目相看;超高压公司直流工程运维起点低、基础差的柳州局,理论结合实践学习柔性直流技术,把昆柳龙直流工程枢纽换流站建得又快又好

  创新,就是如此神奇的事情。起点和能力是一方面,但重要的是全身心地投入,善于汲取营养,为我所用。

  “十三五”是新技术新产业的爆发期,南方电网也从一大批“云大物移智”技术中,找到了与自身的契合点,将大数据、人工智能等技术应用其中,解决了痛点甚至顽疾。譬如,能采集大数据的智能电表被全面安装覆盖,实现了远程抄表,让供电服务区域内的抄表员“转岗”,完成了海量人力资源的优化配置;微信支付宝等电子缴费模式出现,方便了生产生活,市民再也不用跑去营业厅交电费了。

  “十三五”南方电网的创新有追逐,有进步,但也存在不足。关键设备“卡脖子”,前瞻技术储备仍需加强,成果转化率低等一系列问题,都有待未来进一步改善和突破。

  “十四五”乃至更远的未来,仍旧是属于变革创新的时代。南方电网已经做好了准备。

  “十三五”期间,南方电网公司累计技术投入384.4亿元,其中科技项目投入83.3亿元。承担国家级科技项目21项,已高质量完成5项。获批建设直流输电技术国家重点实验室和11个省部级科研平台,完成22个重点实验室建设。累计获得省部级科技奖励161项,包括8项国家级奖励,其中特高压800千伏直流输电工程首次荣获国家科技进步特等奖。累计拥有有效专利突破33000件,其中发明专利8061件,首获中国专利银奖。牵头编制修订国际和国家标准26项(其中包括IEC标准1项、ISO标准1项、IEEE标准5项)。荣获“何梁何利基金奖”“全国创新争先奖”、全国十大科技创新人物奖4人次。

  2020年12月,乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程(以下简称“昆柳龙直流工程”)建成投运,标志着我国在世界上率先系统掌握了特高压多端混合柔性直流技术,引领世界特高压技术进入柔性直流新时代。

  这是“十三五”期间超高压公司科技创新工作所取得丰硕成果的缩影。一直以来,超高压公司高度重视科技创新工作,不断加大资源投入,完善科技创新体制机制,着力建设与世界一流企业相匹配的科技创新能力。依托主网架的平台优势,超高压公司结合输电技术发展趋势和自身实际,率先应用特高压直流、超高压大容量柔性直流、超高压海底电缆等前沿输电技术,参与的“特高压800千伏直流输电工程”荣获国家科技进步特等奖,昆柳龙工程创造19项世界第一,牢牢占据了输电技术制高点。

  超高压公司率先研发攻克了一批世界先进直流输电技术并成功应用于主网架,云广工程实现特高压技术在世界上的正式商业应用,海南联网工程是我国首个超高压、长距离、大容量的跨海联网工程,溪洛渡工程解决了线路穿越重冰区导线选型难题,鲁西异步联网工程是当时电压和容量最高水平的柔性直流工程之一,滇西北工程建设中重点攻克了高海拔、高地震烈度叠加的世界性技术难题。

  在2020年投产的云贵互联通道工程建设中,超高压公司坚持“以我为主”成立攻坚组,在短时间内攻关解决了三端直流控制保护系统改造等技术难题,工程从自主设计到自主调试全过程实现“全国产化”,自主化率达到100%,为后续直流工程可持续发展和改造打下了技术基础,提供了建设示范。

  近年来,直流输电工程应用了大量新技术和“首台套”新设备,主网架结构及运行特性更趋复杂。超高压公司努力解决各类技术瓶颈,不断掌握和突破电网设备关键核心技术。

  针对鲁西柔直投运初期故障偏多的情况,超高压公司组织开展了2轮设备隐患整治香港直播最快开奖记录,研究解决隐患107项,其中重大隐患33项,2018年整治后的鲁西柔直年度利用小时数超过5000小时,形成了涵盖9项运维技术标准、55份现场作业标准的柔直技术管理体系。针对所辖直流系统交流滤波器断路器出现重击穿问题,该公司组织深入分析研究设备工况,会同有关厂家共同研究改进产品结构,最终实现产品性能达到国际先进水平,并将相关经验固化成为国标《滤波器用高压交流断路器》。

  “十三五”期间,在特高压、超高压直流、海底电缆等领域,超高压公司实施科技项目303项,经费投入约5.56亿元,人均科研费用居网内前列,形成了一批解决现场运行问题的科技成果。

  该公司牵头完成“含大规模新能源的交直流互联大电网柔性控制与智能运行”国家863计划等重大课题。部分科研成果应用于现场,有效提升主网架运维水平。山火预警平台投运后,经算法持续优化,准确率超过90%。直升机三维激光扫描应用于220千伏及以上线余处人工无法发现的树障紧急隐患,再未发生因树障导致线路故障。智能水下机器人研制成功并应用于500千伏海南联网海底电缆检测,填补了国内外空白。

  此外,该公司形成了直流控制保护、输电线路融冰、电网智能监测、柔性直流输电等12支科技创新团队,建成了广州特高压试验检修基地,也是特高压工程技术国家工程实验室,具备开展1000千伏电压等级设备的检修、试验和科研能力。建设了直流输电设备状态评估与故障诊断南网重点实验室,具备西电东送所有直流输电系统的控制保护仿真试验能力。

  “十三五”以来,超高压公司完成的科技成果获省部级及以上科技奖励7项、南方电网公司科技进步一等奖3项。累计有效专利由557项增至1961项,增长2.5倍。

  2018年,超高压公司牵头筹建了首个国际直流电力系统技术组织IEEEPES直流电力系统技术委员会,标志着南方电网公司在该领域的全球引领地位,为提升我国在直流输电领域国际话语权和影响力提供了支撑。2019年,发布了首个由超高压公司牵头编制的IEEE国际标准,2020年发布由超高压公司联合主导编制的ISO国际标准,目前还在参与2项IEC标准、4项IEEE标准的制定,未来将更好地支撑南方电网公司直流输电技术和服务“走出去”。

  下一步,超高压公司将继续大力提升科技创新能力,加快构建全面创新体系,进一步激发活力,支撑南方电网公司高质量发展。实施智能电网、数字电网建设等重点创新行动,成立外部专家委,推行科技项目“揭榜制”“挂帅制”。积极融入国家科技创新体系,持续参与国家攻关计划。抓好两大工程成果总结提炼和知识产权获取,形成一批有影响力的创新成果。加快推进科技人才队伍建设,深入实施高层次科技人才精准支持及优秀年轻创新人才培养专项工作,建立多元化的人才激励机制,释放和激发创新内生动力。 (黄志雄 李桦)

  中国电力网于1999年正式上线运行,是中国电力发展促进会主力的全国性电力行业门户网站。

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