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《南京日報》:20毫秒排障,力保國家電網“不停電”

---兩位院士領銜治理電網疑難雜癥

發布時間:2017-03-10 文章來源:南瑞

        南京科技創新資源豐富,累計擁有重點實驗室91家,其中“國字號”的就有31家,為我市集聚創新要素、加快經濟轉型、提升城市綜合競爭力提供了有力支撐。這些國家重點實驗室究竟是干什么的?里面藏著哪些寶貝?和我們的生活有什么關系?本報今起推出“走進南京國家重點實驗室”欄目,帶您一起去探秘。
        我國電網規模居世界首位,總長度加起來能繞地球好幾十圈。可一旦故障不能及時解決,就可能造成電網的大規模癱瘓,數以億計居民停電。
        在誠信大道19號南京南瑞集團公司,有個神秘的國家重點實驗室,兩位院士領銜的100多個頂級專家,專門負責把脈并治療電網系統中的各種疑難雜癥,多項技術世界第一,不僅可以自動發現電網故障,還能在20毫秒內處理完畢,保障整個國家大電網“不停電”。
        兩位院士任掌門,112位電力頂級人才加盟
        3棟藍灰相間的建筑一字排開,這個名為“智能電網保護和運行控制”的國家重點實驗室外表看起來十分普通,但隨處可見的閃爍著紅色和綠色指示燈的設備,為這里增添了神秘氣息。
        實驗室研究員曹團結說,作為一家國家重點實驗室,這里的寶貝可不少。有一臺小火車車廂大小的設備,全國整個電網行業就這一臺,可以測試150℃高溫、零下70℃低溫以及濕度和震動“大跳水”環境下設備的使用情況。每次測試需要花整整3天72小時,只要通過它的“魔鬼”考驗,這些設備拿到地球上任何一處都能安全穩定運行。
        據介紹,實驗室涵蓋五大研究實驗平臺,包括電網保護與運行控制中的繼電保護、安全穩定、智能調度和變電站自動化等。固定的科研人員112名,全都是電力系統挑選出來的頂級人才,領銜的兩位首席專家是中國工程院院士薛禹勝和沈國榮。
        創造解決電網故障的世界第一速度
        這個國家重點實驗室雖然正式獲批才一年半,但不少技術已是世界第一。
        曹團結介紹,全國電網這么大,其實都是連在一起的,就像一張網一樣,以方便科學調度電力資源。但缺點是,一旦發生故障,必須立即解決,否則會對整個電網造成危害。2012年印度8億人大停電,2003年美國和加拿大幾千萬人陷入黑暗,都是因為電網故障沒有及時解決。而我們的國家電網系統,正是有了這個國家重點實驗室專家精心研制的3道保護系統,至今未發生任何大面積停電事故。
        3道保護防線,第一道是保護加快速切除,一旦發生故障,系統可以自動捕捉,并快速將故障電網從整個大電網中切除,就像自來水管那樣,將故障的兩頭關上,從而保障大電網的安全。目前“治療”速度已控制在20毫秒,這也是目前世界解決電網故障的最快速度。第二道防線是,如果故障不能自動切除,系統會自動調整供給側平衡,通過少發電或者少用電,保證電網安全。如果前兩道防線都不“管用”,發電和用電沒法平衡,整個電網系統就會震蕩。這也是電網崩盤的前兆,就需要用到實驗室的秘密武器——“第三道防線”,即迅速將整個大電網裂解成若干小電網,通過穩定局部小電網,來保障大電網平穩安全。幸運的是,由于第一道防線堪稱完美,盡管一年有幾十萬次電網故障,但都被第一道防線成功阻擋。
        為清潔電源擴容提前研制新式武器
        “十二五”期間,我國電網新建線路長度可以繞地球3圈還多。大密度的電網建設,考驗著整個電網的安全穩定以及高效率運行。曹團結說,目前,實驗室的專家們正在攻關,為遠在北京的國家電力調度控制中心提供智慧大腦。
        今年,作為國家重點實驗室的子實驗室,交直流電網系統保護實驗室也將在寧開建。此外,國家計劃加大清潔電源的使用,目前占比不到10%的風力、太陽能等清潔電源將擴容。與傳統火力和水力發電相比,這種清潔電源受天氣影響較大,發電不穩定。專家們正在提前研制新式武器,保障清潔能源擴容后整個大電網的供需平衡。比如,和天氣預報結合,對清潔能源的發電功率提前研判等。

                     

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