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      2. 國網年度科學技術獎勵聚焦電網核心技術

        來自:網絡 作者:網絡 2021-02-01 09:18:04

        在國家電網公司2021兩會上,表彰了2020年度公司科學技術獎獲獎人和獲獎項目,公司系統共有134項成果獲獎,其中一等獎18項。這些獲獎項目大多聚焦電網核心技術,為保障大電網安全可靠運行提供了有力的科技支撐。輸電線路紅綠燈保障電網安全運行  靜止同步串聯補償器(SSSC),相當于輸電線路中的紅綠燈,有選擇地疏導電力潮流,保障電網安全高效運行。

         

        全球首個靜止同步串聯補償器現場查看裝置運行狀態。

        2015年,國網天津電力聯合全球能源互聯網研究院、南瑞集團和中國電科院的科研骨干,結合電網生產應用需求及各單位技術專長,組建了一支柔性攻關團隊,全力開展全球首例SSSC工程項目攻關,歷時三年攻克了SSSC裝置在模型設計、閥體電磁特性分析、控制保護策略等方面的一系列世界級難題?! ∽鳛楣?/span>十三五科技規劃重點任務,《靜止同步串聯補償器關鍵技術、核心裝置及工程應用》項目研發了集換流閥研制、運行控制、安全防護、工程應用于一體的核心創新成果,研制出SSSC控制保護系統等核心設備,打造了全球首個自勵型SSSC裝置并順利投入運行,實現了我國SSSC技術從無到有的突破,填補了國際上該領域技術與工程的空白?! ∧壳?,該項目在天津220千伏石各莊變電站內平穩運行了兩年,提升供電能力300兆瓦,實現了輸電線路及輸電斷面功率均衡、限流等靈活調節功能,解決了高場石各莊雙線潮流分布不均、電力輸送能力受限問題。今年16日至8日,寒潮襲擊津門,天津電網面臨低溫挑戰。SSSC裝置有效降低了天津多座主變重載及重點線路潮流,大幅提高了電網輸送能力,保障了電網在寒潮下的穩定運行?! 母蠓秶?,該項目提高了我國在靈活交流輸電領域的國際影響力。相關技術在全球范圍內推廣后,可解決新能源外送消納及次同步振蕩等問題,將帶動產業規模超百億元。網絡安全防火墻為大電網保駕護航  我國電力系統擁有海量異構終端,專有性極強,無損檢測難以實現。電力信息系統每天產生海量監測數據,易遭受新型定制化攻擊,實現實時、精準監測難度頗高。同時,電網暴露面大,亟需對攻擊者進行源頭封堵,但快速閃變的攻擊特征和復雜的攻擊路徑,讓精準溯源與有效反制極為困難。

         

        攻擊關聯分析與防御反制系統

        針對復雜多變的網絡安全問題,國網湖南電力聯手國網聯研院、湖南大學等單位組成產學研攻關團隊,從網絡安全紅隊檢測、藍隊監測和聯動反制三個層面,開展《電力網絡安全紅藍對抗關鍵技術及應用》項目攻關。項目發明了基于動態符號執行的電力專有漏洞挖掘方法,解決了業界主流產品對電力協議和終端漏洞輕量無損檢測難題,實現了融合動態隊列和流分析的實時安全監測技術,并建立了世界首個電力業務攻擊識別模型,攻克了定制化電力網絡攻擊識別的難題。國網湖南電力還采用基于負載均衡調度算法的威脅引流技術和基于WEBRTC的攻擊指紋識別技術,解決了護網等重大活動期間的高強度網絡攻擊防御問題?! №椖垦邪l的紅藍隊系列化裝備,實現了對15類電力終端、4種電力專有協議的安全檢測,發現電力抄表收費系統存在高危漏洞,保障了全國近2000家電力大客戶供電安全;年均監測網絡攻擊135萬余次,助力國網湖南電力在2020公安部組織的護網行動中取得零失分、加分3540的優異成績,被公司稱為網絡安全警察,為公司決勝護網2020”作出了積極貢獻。仿真關鍵技術保安全促消納穩運行  隨著風能、太陽能大規??焖侔l展和新型輸電設備大量應用,電力系統復雜程度前所未有,運行技術進入無人區,現有仿真技術存在局限性,迫切需要研究更小時間尺度精準仿真及對海量仿真任務快速處理技術,以應對目前電網安全運行面臨的嚴峻挑戰。

         

        國家電網仿真中心

        國家電網電力調度控制中心現代交直流大電網仿真關鍵技術及應用項目攻關團隊歷時5年,攻克了仿真架構設計、技術路線創新、關鍵算法和建模技術4方面難題。一是提出多手段協同的特高壓交直流電網仿真技術體系構建方案,在六大區域電網中將電磁暫態仿真技術工程化應用。二是提出基于分解協調理論的大電網電磁暫態建模及實時仿真方法,實現大電網電磁過渡過程實時鏡像仿真及工程化應用。三是提出基于高速串行協議通信的分散式大規模數?;旌戏抡娼涌诜椒?,實現區域電網10回以上全部在運直流工程控保裝置同時接入的數?;旌暇珳史抡?。四是提出了異構超算全線速組網技術和仿真程序并行化重構方法,實現全網模型數萬進程級并行仿真,提升計算效率超3000倍?! 男阅苤笜藖砜?,項目首次實現了多手段協同仿真在大電網的工程化應用,各技術指標國際領先。從應用成果來看,項目提升了電網跨區輸電能力2520萬千瓦,年增跨區輸電825億千瓦時,提高新能源送出及跨區、跨省消納能力1610萬千瓦,年增清潔能源消納電量328億千瓦時、減排二氧化碳3270萬噸、助力國家電網提前一年完成95%的新能源消納目標。無線充電新技術助力綠色交通發展  隨著電動汽車大量普及,電動汽車續航里程短、有線充電不便捷問題突出。以無線充電技術為核心,利用路面資源實現新能源就地消納,利用無人駕駛技術解決精準定位充電問題,實現電動汽車能量實時高效補給,是電動汽車未來的發展方向。

         

        同里“三合一”電子公路示范工程

        國網江蘇電力牽頭的《融合光伏發電、無人駕駛的電動汽車無線充電道路關鍵技術與應用》項目,研發了融合光伏發電、無人駕駛技術的電動汽車無線充電道路,實現了電力流、交通流、信息流的智慧交融?! ⊥ㄟ^技術創新,項目解決了光伏路面發電、無線充電和無人駕駛三項技術融合存在的諸多難題。一是發明了基于源端敏感特征參量的自適應感知技術,解決了車輛高速行駛過程中線圈精準投切問題。二是發明了面向磁場均衡電動汽車無線充電對嵌式電磁耦合結構,提出基于窗口搜索尋優的動態充電功率波動控制技術,傳輸功率波動得到大幅度抑制。三是首創了融合光伏發電、無人駕駛的電動汽車無線充電道路技術,研發無線充電和無人駕駛綜合協調控制系統,解決了電動汽車高效動態無線充電及與路面光伏能源的就地消納問題?! №椖吭诔晒麘梅矫嬉踩〉昧孙@著成績。江蘇同里建成了世界最長的動態無線充電道路,拓展了電動汽車充電模式,促進了新能源就地消納,實現了電動汽車能量實時高效補給。項目還拓展了清潔能源消納模式,對推動光伏發電、電動汽車、無人駕駛等領域技術進步和產業發展具有重大意義。

        沖擊電壓計量技術從跟跑領跑

          沖擊高壓是三大高壓量值中唯一一個沒有建立國家標準裝置的量值,準確標定沖擊高電壓基礎量值是高壓領域的國際性難題。

         

        沖擊電壓攻關團隊開展跨頻域傳遞分壓器的特性試驗。

        抱著啃硬骨頭的信心和決心,中國電科院歷時12年潛心鉆研,克服重重困難,采用理論與試驗研究相結合的方式,從一次次失敗中汲取經驗、尋求突破。結合自然科學基金項目及國家電網公司項目,中國電科院聯合高等院校及公司系統多個省公司,積極開展沖擊電壓計量技術、裝置及應用科技項目研究,經產、學、研、用聯合攻關,取得了集溯源方法、標準裝置、校準應用于一體的系列成果?! №椖渴讋撊砍炭珙l域量值溯源方法,發明了基于沖擊電場的線性度測量裝置,建立了1千伏—2400千伏沖擊高電壓計量標準體系,綜合技術指標達到國際領先水平,為建立高水平國家沖擊高電壓計量標準奠定了堅實基礎。項目提出了沖擊電壓發生器等效線性系統綜合約束優化方法,在國際上首次解決了6000千伏高壓分壓器線性度現場準確校準難題。項目獲授權發明專利7項、實用新型17項;發表科技論文30篇;編制國家計量技術法規1項、地方標準1項、行業標準2項?! №椖砍晒茝V應用于全國沖擊高電壓計量溯源,領域涉及電力、質監、設備制造等重點行業,奠定了建立我國沖擊電壓國家標準的基礎,為國家重點實驗室、國家重大工程提供技術支撐,有力推動了我國沖擊高壓試驗計量技術與裝備產業發展,使我國在沖擊電壓計量領域實現從跟跑領跑。

         ?。▉碓矗簢W宣傳部,公司有關單位,國家電網報社)


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