“科技创新永远不能被困难击退”——记国家电网有限公司特等劳动模范刘辉

●人物名片

刘辉，国网冀北电力有限公司电力科学研究院副院长。参加工作以来，他带头攻克多项新能源友好并网关键技术难题，先后获得中国专利银奖1项、省部级科技奖28项。

●劳模心语

胸怀“国之大者”，为破解新能源友好并网关键难题、助力实现“双碳”目标贡献力量。

2023年，冀北清洁能源基地新增风电、光伏发电装机容量1187万千瓦，同比增长32%。冀北电网全年新能源发电量已达820亿千瓦时，同比增长14.7%。新能源发电装机总量已占冀北电网电源装机总量的51%，首次成为电量主体。对于投身新能源发展技术攻关的国网冀北电力有限公司电力科学研究院副院长刘辉来说，这意味着肩上的责任更重了。

构建新型电力系统是推动能源清洁低碳转型、助力碳达峰碳中和的迫切需要，是顺应能源技术进步趋势、促进系统转型升级的必然要求。近年来，刘辉带领团队攻关大规模交直流系统电磁暂态仿真、宽频振荡分析与抑制、虚拟同步机运行与控制等多项新能源前沿技术，取得了一系列突破性成果。

六年攻关

推动新技术落地应用

2023年12月29日，河北建投新能源有限公司康保“以大代小”风电平价示范项目并网。冀北电科院负责该项目电源侧设备的并网调试工作。

电网中常规新能源机组采用跟网型控制方式，不具备频率和电压的主动支撑能力，大规模新能源接入后会影响电网运行稳定性。因此，具备主动支撑功能的新能源构网型技术受到行业内广泛关注，应用前景广阔。

早在2016年，刘辉就带领冀北电科院发电、并网、储能等专业的骨干人员组成攻关团队，超前启动了高比例新能源接入系统电磁暂态仿真关键技术的攻关工作，深化新能源“机-场-群”建模仿真研究，为后续深入开展构网型新能源机组频率/电压主动支撑等特性的试验研究做好关键性的技术准备。回想起那些不眠不休的日子，刘辉说：“最艰辛的不是体力上的疲倦，而是心里挥之不去的不确定性。这是一个全新的领域，每一个突破往往要经过反复验证，一个细节出现差错都可能影响整个研究课题，但科技创新永远不能被困难击退。”

历时6年持续攻关，刘辉带领团队破解了机组精细化建模、高计算密度仿真延迟等一系列关键技术难题，先后建成了张北柔性直流电网试验示范工程等项目的全电磁暂态仿真平台，组织相关领域专家数次开展技术讨论，确定了多项测试需求，并针对测试功能设计了相应的电气拓扑和控制策略。经过多次技术方案迭代和参数调试，2022年，他们成功研发了适用于构网型风电机组主动支撑性能检测的现场测试装置。

协同创新

助力新能源高效消纳

张北地区风电年均利用小时数达2400小时，太阳能年均日照时数2897小时，大好“风光”蕴含着无限能量。在这里，新能源场站多采用“大规模集中式开发，高电压远距离送出”的发展模式。

然而，高比例新能源的低惯量、过电压、宽频振荡等问题，成为影响新能源消纳的主要因素。调相机具有故障瞬间电压支撑性能好、过载能力强、可靠性高等特点，有助于提高电力系统的稳定性和供电质量。“在新能源场站合理布置调相机，可为电网提供可靠支撑。”刘辉介绍。2022年3月起，他带领由冀北电科院电网技术中心骨干员工组成的调相机技术攻关团队，开展1000千伏张北—雄安特高压交流输变电工程送端新能源场站分布式调相机配置方案研究，全力支撑冀北地区“新能源+储能+调相机”模式建设。

新能源场站数量多、接线方式复杂等因素大大增加了工作的难度。刘辉和团队成员与新能源场站负责人多次探讨研究1000千伏张北—雄安特高压交流输变电工程送端地区16家新能源场站分布式调相机部署方案，最终形成项目建议书，并顺利通过中国电力企业联合会组织的专家评审。为高质量完成调相机工程调试及相关技术工作，刘辉和团队成员在调试前期开展仿真计算，为现场调试工作提供坚强理论支撑。调试进入最后的并网试运行阶段，刘辉和团队成员常常工作到凌晨。“新能源研究道阻且长，未来还会遇到很多难题，必须有人站在第一线。”刘辉说。

截至2023年12月底，冀北清洁能源基地建成投产新能源调相机15台，总容量38万千乏，提升新能源送出能力94.5万千瓦。

做好传帮带

努力培育青年科技人才

2011年，冀北电科院成立了以刘辉名字命名的职工创新工作室。十几年来，刘辉带着工作室成员突破一个又一个瓶颈，攻克一个又一个难题，勇闯科技无人区、深水区。2018年12月，刘辉职工创新工作室被正式授牌“北京市职工创新工作室”。

刘辉运用扁平化模式管理工作室，让每名年轻成员轮流担任创新项目的负责人，最大程度帮助他们提升创新研发能力和项目管理能力。他还组织开展技术论坛、每周一课等活动，安排成员自选课题并定期与大家分享自己的钻研成果。他经常鼓励青年员工：“面对新的挑战和困难，畏惧犹豫是难免的，但大家只有在不断的挑战中磨砺，才能更好地成长。”

2012年，冀北电科院开始推动高比例新能源并网设备模拟同步机运行课题研究工作。在研究开展初期，作为项目负责人的刘辉内心有过顾虑：当时国外提出了“虚拟同步机”概念，但仅止步于理论，没有大规模工程应用案例。国内理论基础尚不完善，虚拟同步机关键控制技术存在瓶颈，无法适应复杂电网工况……

面对这一技术“无人区”，刘辉带领工作室成员开展“产学研用”联合攻关，攻克了一个个难题——2015年，他们构建了电压源型虚拟同步机理论体系；2016年，他们突破了虚拟同步机主动支撑关键技术瓶颈；2017年，虚拟同步机系列成套装备研制成功并投产运行。

在此过程中，刘辉向青年成员耐心传授方法，帮助他们总结经验，培育出了一大批具有开阔视野、优秀专业能力的技术人才。通过这一项目成长为业务骨干的冀北电科院青年员工孙大卫说：“刘老师虽然严格，但在他的教导下，我们的专业能力飞速提升。他一心一意想让我们更加优秀。”