电力建设是经济社会持续健康发展的“先行官”“稳压器”。今年,湖南省迎峰度夏第一波最大负荷达到4165万千瓦,创历史上最新的记录。进入伏天以来,电网的安全运行更与每一位市民息息相关。
作为湖南电力的重要科研支撑机构,近年来,国网湖南电力科学研究院在网源协调与储能、大电网安全稳定与控制、运检智能化等核心技术攻关上取得系列突破,有力保障了全省电网的稳定运行。7月17日,记者来到该研究院,走进电网科研攻关一线,看电力系统硬核科技如何守护万家灯火。
或许大多数人只听说过指纹,事实上声音也有“纹”;而且声纹和指纹一样,都是独一无二的。
电子设备也会产生特有的声音。近年来,随着声纹识别技术、算法水平的不断的提高,该技术在电力行业也慢慢变得受到关注,得到了广泛应用。借助声纹,可实现电网设备正常运行异常状态监测主动预警和检修智能辅助决策。
“在电力系统中,不同电力设备运行时也会发出不同的声音,形成独特的声纹。”国网电力设施振动与声学技术实验室技术负责人卢铃和记者说,在变压器等电力设备正常运行时,产生的声学信号能体现大量的状态信息,就像人的指纹一样具有辨识特征,当设备出现异常时,声纹也会随即改变。因此,可借助声纹识别技术诊断电气设备某些机械缺陷、异常工况等安全风险隐患,实现电力设备异常运行状态的监测、主动预警和智能检修辅助决策。
“若要建设安全高效的新型电力系统,就必须对关键电力设备实行全面监测。”卢铃表示,现在国网湖南电科院已研制出“变压器声纹巡检机器人”“输电线路声纹在线监测装置”等硬核科学技术产品,电网运维工作人员可远程对主要设备的声音进行巡查、监听,进而精准判断出变压器的直流偏磁、冷却装置异常、局部机械松动,线路绝缘子异常放电等故障、缺陷,有效提升电网设备智能运检水平,也可增强整个输变电系统的安全运行能力。
“双碳”战略下,新型配电系统运行场景复杂、受控对象众多、用户双向互动,急需推动配电网进行智能化转型。目前,国网湖南电科院的科研工作已深度融入电网生产运行全环节。
走进国网湖南电科院的国网配电网智能化应用技术实验室,科研人员正在对实验室自主研发的“移动式V2N保供电装备”进行模拟应用试验。
“眼前这个装备以电动汽车为储能介质,当配电网供电出现突发状况时,能够最终靠电力电子技术进行能量变换。”国网公司配电网智能化应用技术实验室常务副主任朱吉然介绍,凭借其轻便小巧、稳定可靠和可移动的特点,可及时为重点负荷线路提供照明、音响广播、监控等稳定的应急供电保障。
高考期间,该装备还成功应用于高考保电,为多个考点提供了应急供电保障。
近年来,朱吉然和他的团队为提高长沙城市配电网的故障信息感知能力、故障处理效率,攻克了多个难题,也对长沙打造全球研发中心城市充满期待。
“下阶段,我们将重点突破主动配电‘源网荷储’、虚拟电厂等关键核心技术,研发电动汽车超级充电系统,提升超级充电站与电网间的协调互动能力,提高电网调峰裕度,促进新能源优先消纳,为长沙打造更加智慧、适应性更强的电力系统。”朱吉然说。
在新型储能技术持续不断的发展的当下,储能作为提升新一代智能电网可靠性和稳定能力的关键设施,又在国网湖南电科院的实验室里迎来新的突破。
从今年3月起,在位于郴州资兴的东江水力发电厂里,气压取代了物理的高度差势能,实现“水压气、气储能、气压水、水发电”,完成能量储存与电能的新型转换……这是高效清洁发电技术湖南省重点实验室的研发成果。
“通过利用电网负荷低谷时的剩余电力来压缩空气,再将其储存起来,然后在用电高峰期利用水轮机的高效率和水的高密度,把储存的能量转换为电能。”
采访中,国网湖南电力一级领军专家朱光明博士说,储能发电系统介质只涉及水和空气,占地面积小,无污染无排放,更不受水资源和地理条件限制,可大范围的应用于各大工业园区或居民小区的削峰填谷电力供应、中小水电的抽蓄化改造等。
“实验室自组建以来,我们围绕‘高效’和‘清洁’两大关键词,立足电网稳定和能源低碳进行研发,助力全省电力稳定供应。”朱光明表示,现在他们的技术不仅仅可以强力支撑全省电力保供大局,源网协调控制水平更是位居国内前列。
“眼下,在碳监测、压缩空气水力利用、热储能等领域,还有大量关键核心技术等待我们去突破。”他信心满满地和记者说,今后还将持续开展原创型、实用型研究,在助力长沙打造全球研发中心城市的进程中作出更多贡献。