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唐飛：數(shù)字化賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-01-19 16:59

趙玲

　　自2010年以來(lái)，隨著工業(yè)化城鎮(zhèn)化進(jìn)程的深入推進(jìn)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展持續(xù)迅猛，電力需求持續(xù)增長(zhǎng)。近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展從高速增長(zhǎng)向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變，結(jié)合“雙碳”政策的實(shí)施，能源需求形式和結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化，從傳統(tǒng)的煤炭和石油等資源類能源轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯右噪娏π螒B(tài)，光伏、抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等新能源成為快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域。在落實(shí)“碳達(dá)峰”“碳中和”國(guó)家政策進(jìn)程中，除了大力發(fā)展可再生能源之外，也需要在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)使用低碳甚至零碳的電力自動(dòng)化技術(shù)和方案，達(dá)成節(jié)能減排的目標(biāo)。為此，記者特別采訪了電力自動(dòng)化專家唐飛，共同探討新形勢(shì)下電力自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。

新技術(shù)、新形勢(shì)助力電力自動(dòng)化發(fā)展

　　唐飛，江蘇鹽城人，畢業(yè)于南京理工大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院，1999年加入國(guó)家電力部電力自動(dòng)化研究院，參與電力信息管理系統(tǒng)EIS2000的開(kāi)發(fā)工作，該軟件在南京市供電公司系統(tǒng)獲得全面應(yīng)用。作為首批電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)能手，唐飛一心撲在推進(jìn)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展工作上，參與各類通訊規(guī)約和通訊接口的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換工作，赴北京、上海、廣東、山東等國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)單位和南網(wǎng)系統(tǒng)單位講授電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)。

　　2005年，唐飛就職于國(guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司營(yíng)銷崗位，后任職區(qū)域營(yíng)銷總監(jiān)、營(yíng)銷部副主任、市場(chǎng)部副主任等崗位。期間，保持對(duì)電力孤網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性能的提升持續(xù)開(kāi)展研究，根據(jù)項(xiàng)目負(fù)荷特性結(jié)合各電氣組件的性能，應(yīng)用仿真系統(tǒng)反復(fù)調(diào)整電氣參數(shù)和熱動(dòng)參數(shù)，結(jié)合外部電力儲(chǔ)能元件的使用，摸索出一套能夠大幅緩減外部電力系統(tǒng)不穩(wěn)定情景對(duì)發(fā)電側(cè)孤網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)的沖擊，提高孤網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，延緩主要電力元件使用壽命，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定生產(chǎn)。該解決方案在越南小型燃煤機(jī)組獲得成功應(yīng)用。

　　從九十年代開(kāi)始，我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電力自動(dòng)化設(shè)備相繼開(kāi)發(fā)成功，繼電保護(hù)設(shè)備、安全穩(wěn)定等裝置從此進(jìn)入國(guó)產(chǎn)化時(shí)代。芯片技術(shù)、通信通訊技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展助力電廠、電網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域的機(jī)組保護(hù)、高壓線路保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、通訊組網(wǎng)技術(shù)等產(chǎn)品獲得了升級(jí)替代，進(jìn)一步提高了選擇的準(zhǔn)確性和控制精度，進(jìn)一步提高了電力設(shè)備的可靠性穩(wěn)定性。近年來(lái)，在不斷提升的基礎(chǔ)科學(xué)的推動(dòng)下，芯片技術(shù)、電子信息技術(shù)以日新月異的態(tài)勢(shì)快速發(fā)展，各種新型技術(shù)的不斷涌現(xiàn)為電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展帶來(lái)很大影響。在新發(fā)展格局中，如何采用新興技術(shù)進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化面臨的研究方向有哪些?

　　唐飛表示，國(guó)家新戰(zhàn)略、行業(yè)新要求、新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了電力新產(chǎn)品的使用。超高壓交直流輸變電戰(zhàn)略工程的實(shí)施，帶動(dòng)電力自動(dòng)化產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)彎道超車成為引領(lǐng)世界電力自動(dòng)化發(fā)展內(nèi)生的推動(dòng)力。與此同時(shí)，伴隨著新能源發(fā)電占比的逐年提升，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化，復(fù)雜電力能源網(wǎng)架結(jié)構(gòu)催生強(qiáng)大的電網(wǎng)控制裝備和穩(wěn)定系統(tǒng)控制技術(shù)。多形態(tài)發(fā)電方式并入電網(wǎng)，需要構(gòu)建更為強(qiáng)大的電網(wǎng)負(fù)荷控制系統(tǒng)，確保發(fā)電輸電用電的安全穩(wěn)定。

如何高效利用新能源電力

　　為了解決能源與環(huán)境問(wèn)題，世界各國(guó)都一直致力于推進(jìn)新能源的發(fā)展，新能源電力的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，能源占比結(jié)構(gòu)逐年攀升。但太陽(yáng)能風(fēng)能等新能源出力不穩(wěn)定，屬間歇性電源，易對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。為了解決電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性確保安全用電，電網(wǎng)的調(diào)頻調(diào)峰任務(wù)成為新的研究課題。由于燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、抽水蓄能電站對(duì)負(fù)荷變化響應(yīng)的速度較快而成為二次調(diào)頻的優(yōu)選對(duì)象。

　　雙碳背景下，新型電力系統(tǒng)建設(shè)勢(shì)如破竹，要求發(fā)電環(huán)節(jié)向綠色清潔轉(zhuǎn)型。唐飛看來(lái)，從電力產(chǎn)能結(jié)構(gòu)看，未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間，傳統(tǒng)火電主導(dǎo)發(fā)電領(lǐng)域，新能源發(fā)電占比穩(wěn)步提升。如何靈活調(diào)峰調(diào)頻，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面與發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行績(jī)效的平衡問(wèn)題成為發(fā)電企業(yè)的核心關(guān)注點(diǎn)。

　　唐飛表示，光伏、風(fēng)力發(fā)電非持續(xù)出力與相對(duì)穩(wěn)定負(fù)荷不匹配的特點(diǎn)違背電力系統(tǒng)需保持實(shí)時(shí)平衡的要求，使電壓控制、 調(diào)峰調(diào)頻難度加大?！笆奈濉逼陂g，隨著陸地九大新能源基地和五大海上風(fēng)電基地的持續(xù)建設(shè)，新能源裝機(jī)和發(fā)電量將保持高速增長(zhǎng)，未來(lái)風(fēng)光的大比例接入電網(wǎng)將使電網(wǎng)來(lái)源復(fù)雜性加劇，電力系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力受到考驗(yàn)，適配問(wèn)題亟待解決。在此背景下，電力系統(tǒng)需要提高感知能力，做到全面可觀、可測(cè)、可控，以適應(yīng)新形勢(shì)發(fā)展要求。

　　當(dāng)前國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)單位聯(lián)合清華大學(xué)等科研院所創(chuàng)新研發(fā)出交流-直流-新能源復(fù)雜耦合下的受端電網(wǎng)安全主動(dòng)防御關(guān)鍵技術(shù)，為高效利用新能源電力提供了重要的技術(shù)方向，提高了交流-直流-新能源混聯(lián)受端電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)強(qiáng)沖擊的能力，有力支撐我國(guó)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，該系統(tǒng)年前剛投入試運(yùn)行。

電力自動(dòng)化面臨的難題

　　實(shí)現(xiàn)中國(guó)式現(xiàn)代化、落實(shí)高質(zhì)量發(fā)展任務(wù)，就是從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。表現(xiàn)在電力自動(dòng)化領(lǐng)域，就是實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)自動(dòng)化產(chǎn)品的迭代，進(jìn)一步提升電力數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)算、傳輸、應(yīng)用的可靠性、穩(wěn)定性。

　　面對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，唐飛認(rèn)為，同世界能源電力科技強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)仍存在短板與不足，氫能、新型核電、碳捕捉利用及封存（CCUS）、燃料電池、大型燃?xì)廨啓C(jī)、高溫材料等核心技術(shù)裝備長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的“卡脖子”技術(shù)和核心裝備亟需攻關(guān)突破。

　　唐飛表示，歐美西方國(guó)家對(duì)中國(guó)的崛起進(jìn)行多方面的限制，突出表現(xiàn)在芯片、軟件、高端制造裝備領(lǐng)域。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)主要電力自動(dòng)化產(chǎn)品制造商使用關(guān)鍵芯片為歐美、東南亞國(guó)家地區(qū)生產(chǎn)的芯片，他們?yōu)檫_(dá)到限制中國(guó)發(fā)展的目的，利用進(jìn)出口限制等長(zhǎng)臂管轄措施，對(duì)中國(guó)高端制造企業(yè)實(shí)行限制銷售。此外，歐美國(guó)家對(duì)部分工業(yè)軟件進(jìn)行限制銷售或更新，產(chǎn)品線延續(xù)設(shè)計(jì)困難。同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家還對(duì)高端制造設(shè)備設(shè)置進(jìn)口限制，影響到中國(guó)國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的制造質(zhì)量。

　　為此，唐飛建議，電力行業(yè)要加大自主可控關(guān)鍵核心技術(shù)和重大裝備的研制投入，以及良性產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構(gòu)建，加快推動(dòng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展，準(zhǔn)確把握新型電力系統(tǒng)帶來(lái)的新機(jī)遇新挑戰(zhàn)，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，支撐行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

責(zé)任編輯：江蓬新