国网冀北电力公司科技创新“源头活水”推动新能源高质量发展

　　8月4日，在张北柔性直流电网试验示范工程中都换流站阀厅内，国网冀北超高压公司运维人员应用无人机巡检换流阀，并对设备开展带电检测，保障张家口地区绿电安全稳定送出。

　　面对当前能源转型和高质量发展的新形势新任务，国网冀北电力有限公司始终将科技创新摆在突出位置，勇当科技创新主力军，全面激活创新潜能，促进源网荷储共同发力，努力解决新能源大规模并网技术难题，加快构网型技术、储能技术研究应用，以科技创新“源头活水”推动新能源高质量发展。

　　攻关新能源大规模并网技术难题

　　促进新能源多发稳发

　　张北地区年平均日照时长将近3000小时，无限“风光”中蕴藏着巨大能量。由国网冀北电力运营的国家风光储输示范工程就位于这里。

　　国家风光储输示范工程实现了风储联合、光储联合和风光储联合等7种发电运行方式的自动组态、智能优化和平滑切换，使新能源和储能电站发出的电力可控、可调。该工程的成功运行为解决新能源大规模并网后难以控制、难以调度的世界性难题贡献了“中国智慧”。

　　走进国家风光储输示范工程控制中心，大屏上呈现着科技感十足的操作系统页面。这里是整个风光储输联合发电系统的大脑。由国网冀北电力研发的风光储输联合发电控制和调度系统可使新能源发电出力在10分钟内的平均波动率由30%降低至5%。该公司还研发了多尺度、全天候、高精度的风光联合功率预测系统，使风光发电联合功率预测偏差小于10%。

　　调相机被称为电网安全稳定运行的“稳定器”，可根据电力系统需要自动在电网电压波动时调节无功输出，提高电网安全稳定运行水平。国网冀北电力调控中心以分布式调相机支撑大规模新能源交流汇集送出为抓手，帮助新能源场站结合实际情况开展分布式调相机本体参数优化选型，推进新能源场站内部多类型无功设备协调控制，形成“机组-场站-电网-机制”全系列解决方案，助力提升新能源电力消纳水平。

　　截至目前，国家风光储输示范工程两台调相机组直接提升新能源电力送出能力约30%，累计增发电量超1亿千瓦时。冀北电网目前已投产25台调相机组，建成了国内规模最大的新能源汇集系统分布式调相机群，成为国内运行分布式调相机规格最全、台数最多的省级电网。

　　强化构网型技术应用

　　支撑新能源高比例接入

　　2020年6月，张北柔性直流电网试验示范工程投运。该工程应用了多项国际首创的核心技术和关键设备，截至7月14日已累计向京津冀地区输送绿电超320亿千瓦时。

　　国网冀北电力针对柔直电网技术的特殊性，探索应用先进的构网型开环控制策略，平抑新能源出力随机波动给柔直电网带来的影响，提升新能源电力送出能力30%以上，使张北柔直工程实现450万千瓦满功率运行。

　　“柔直电网电力电子装置占比高，控制难度很大。构网型技术可以让电力电子装置模拟传统发电机特性，提供稳定的频率和电压支持。构网型开环控制策略为新能源高比例接入直流输电系统提供了有力支撑。”冀北电科院电网技术中心副主任黄天啸介绍。

　　国家电网有限公司学习贯彻党的二十届三中全会精神暨2024年年中工作会议强调，深化新型电力系统未来发展形态和安全运行边界研究，强化构网型新能源、储能的研究应用。国网冀北电力全力推动新型电力系统张北承德地区科技创新示范工程建设，加快构网型风光储汇集组网与主动支撑子工程落地。

　　构网型风光储汇集组网与主动支撑子工程致力于打造新能源主动支撑原创技术策源地和新能源前沿并网技术实证场。国网冀北电力通过“技术研发-试验验证-工程示范”的全环节创新，引领新能源并网原理与功能换代升级。“我们立足冀北电网实际需求，融合产学研多方智慧，力求实现新能源主动支撑技术的实质性突破。”该工程技术总师吴林林对构网型技术的研究及应用前景信心满满。

　　开展新型储能技术研究

　　为规模化应用提供整体方案

　　储能被称为新能源的“黄金搭档”，作为重要的调节手段可显著提升电能质量。冀北电网新能源资源丰富。多年来，国网冀北电力探索新型储能技术路线，强化源网荷储统一规划，健全储能运行与管理机制，攻关储能关键技术，实现各类储能与源网荷共建共享、高效联动。

　　如何让储能稳定地发挥作用是技术攻关的重点。国网冀北电力提出新能源与储能联合主动支撑控制策略，以实现储能容量最优配置，为新能源场站提供科学、经济的储能系统应用整体解决方案。该公司还搭建了电池储能系统多层级精细化仿真平台，研究复杂运行工况下的储能单元充放电性能劣化规律，形成储能电站“单体-单元-储能系统-电站”多层级精细化建模方法。

　　国网冀北电力不断提升储能电站系统的运营效率，自主研发了大规模储能监控系统，以实时掌握大规模储能电站系统集中接入、协调控制及快速分配实时出力等情况，使储能电站的整体响应时间小于900毫秒。

　　为挖掘储能产业发展潜力，国网冀北电力与张家口市人民政府共同成立储能电站检测与评价中心，并联合相关科研院所深化新型储能规模化应用研究，统筹开展储能电池及储能系统安全检测和评价等各项工作，服务新型储能产业发展。(金雍奥 王庆滨)