光明日報記者 王冰雅 宋喜群 光明日報通訊員 魏子航

　　“我們團隊通過加強技術研究，為每一臺風電機組把脈問診，確保風電大規模安全輸送，構筑起電網穩定運行的安全屏障。”國網甘肅省電力公司電力科學研究院新能源科技研發團隊負責人沈渭程說。多年來，沈渭程帶著這支平均年齡32歲的青年團隊，駐扎西北戈壁荒灘開展技術攻關，取得了一系列研究成果，有效促進了甘肅新能源消納能力提升，保障了甘肅新能源電力安全運行。

　　保障新能源并網安全

　　2009年，甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地建設全面啟動。建設初期，人們對風電機組并網性能及并網技術認識不足，加之技術標準體系、建設管理制度不完善，導致并網機組存在安全隱患。

　　在這樣的背景下，國網甘肅電科院新能源科技研發團隊迅速組建，開始投入風電機組低、高壓故障穿越現場試驗驗證工作。團隊需要測出電力系統在一定范圍內波動時，風電機組是否具備并網運行能力，并對不具備并網運行能力的情況提出改造意見，確保電網安全運行。

　　“試驗過程中最大的困難是‘等風’。我們要隨時關注風速變化，抓住轉瞬即逝的機會開展測試。”沈渭程說。然而，在廣袤的戈壁，等到的不一定是風。2012年，沈渭程和團隊在河西地區做低壓穿越試驗時，突然遭遇沙塵暴。“荒涼的戈壁灘上，只有風電機組下10平方米的移動式鐵皮房可以躲避，我們6個人就一起擠進鐵皮房。”沙塵暴過后，每個人身上都是沙土，但試驗不等人，風也不等人，沈渭程和團隊成員立馬重新投入試驗。

　　沈渭程與團隊開展的新能源機組低、高電壓穿越性能改造試驗，提升了新能源基地輸送能力，保障了新能源并網安全，同時促進了新能源行業可持續發展。2018年后，甘肅省內再無風電機組脫網事故發生。

　　建設新能源風光資源監測網絡

　　甘肅省風光資源富集，以酒泉為代表的河西地區戈壁面積遼闊、地勢平坦，是全國發展新能源基礎條件最好的地區之一。據甘肅省電力公司調度中心統計數據，截至2021年年底，河西走廊共有風電裝機容量1352萬千瓦，光電裝機容量961萬千瓦。

　　如此體量的風光電集群，其運行面臨著巨大的挑戰：風光電集群周出力波動幅度高達94%，火電調節能力嚴重不足，交直流送出能力受限，進而導致風光電不能及時送出，出現棄風棄光現象。

　　“要緩解風光電波動幅度、調節交直流電力輸送，必須有一個可以統籌協調的新能源集群源網協調控制系統，對電廠發電多少、出力大小進行智能化控制，從而實現風光電調度智能化、消納能力最大化。”在團隊中負責新能源場站運行監測網絡建設的呂清泉告訴記者。

　　“目前，我們建成了包括44座測風塔、18座測光站在內的風光資源實時監測網絡與數據支撐平臺。”呂清泉說，通過大規模優化風光電資源網絡布局，可以準確了解不同時空條件下風光電的發電特性，從而為建設新能源集群源網協調控制系統提供支撐。

　　建塔建站需要“尋點”，即根據新能源場站前期布局規劃和地理環境特征，找到具有代表性的位置。由于缺少實地監測數據，團隊只能在沒有路的戈壁灘上借助GPS來尋找合適的建設點。“戈壁灘上沒有固定的路，有時候我們會在行車途中被雨水沖刷的深溝擋住，這時候只能徒步前往坐標點。”呂清泉回憶道。

　　為了減少風光電短時間快速波動造成的測試誤差，團隊在反復討論中建立了風光電預測精確度的量化評估指標，實現精細化電力功率控制。有了數據支撐和評估指標，新能源集群源網協調控制系統就有了基礎。此外，在常規控制基礎上，團隊還制定了“常規控制+補救策略”的兩級控制機制，根據反饋信息有效彌補風光電集群控制系統可靠性難以保證的缺陷。

　　歷經9年科研攻關，該團隊實現了甘肅千萬千瓦級風光電集群資源可發電量的精準評估，建成千萬千瓦級風光電集群源網協調控制系統，填補了國際千萬千瓦級風光電集群源網協調控制技術的空白。

　　提升新能源電網承載能力

　　2021年，甘肅省新能源發電量突破400億千瓦時，減排二氧化碳約4000萬噸，這是甘肅電力立足新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局、推動高質量發展，推動實現“雙碳”目標在甘肅落地交出的歷史答卷。

　　“‘十四五’以來，甘肅省對于新能源行業的發展提出了更高的要求，我們團隊下一步研究的主要方向是新能源仿真與主動支撐技術。”沈渭程介紹，在新能源占高比例的電力系統中，主動支撐技術可以有效提高新能源消納水平，緩解電網調峰、調頻、電壓支撐壓力；可以促進新能源發電并網從“被動適應”向“主動支撐和自主運行”轉變，實現新能源與電網的友好互動，提升電網承載能力。

　　張旭軍今年29歲，是團隊中年齡最小的成員，主要負責電網安全穩定分析。“仿真手段主要是通過仿真計算軟件模擬電網實際故障，觀測電網電壓、頻率、功角等是否穩定，從而發現電網運行的薄弱點。”張旭軍說。

　　“隨著新能源行業的快速發展，電網電源結構發生深刻變化，傳統的仿真技術出現仿不了、仿不準、仿不快的問題。”張旭軍說，對于新能源仿真技術來說，技術創新沒有盡頭。只有不斷在提高精度、擴大規模、應用實用的路上探索追求，才能提升新能源機組仿真認識，從而保障電網安全穩定運行。

　　張旭軍還記得，剛入職兩周時，他就接到了去西北分部工作的任務。從來沒有使用過計算軟件的他心情忐忑，卻很快在團隊前輩的指導下打消了顧慮：“我們幾乎每天一起工作12至14個小時，前輩手把手教我每一步操作過程和分析流程，幫助我熟練掌握了仿真計算軟件工具。”

　　“主動支撐技術目前處于前期研究階段，我們團隊正積極和國內相關機構聯合開展研究。”沈渭程說，“盡管還有許多難題亟待攻克，但我相信我們是有朝氣、敢攻堅、能拼搏、善行動的團隊，一定會在新能源技術攻堅的路上走得更遠。”