我國智能電網(wǎng)已經(jīng)引領(lǐng)世界，在“一帶一路”背景下，智能電網(wǎng)企業(yè)又該如何輸出優(yōu)勢技術(shù)和裝備，加快實現(xiàn)走出去?
8月12日，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院、智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點實驗室和中國電機(jī)工程學(xué)會共同主辦的第二屆“紫金論電”-智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國際學(xué)術(shù)研討會在南京召開，來自美國、英國、加拿大、澳大利亞、新加坡、韓國等國的知名專家分享智能電網(wǎng)最新研究成果。該項活動已經(jīng)成為我國智能電網(wǎng)企業(yè)舉辦的最具國際影響力的年度學(xué)術(shù)活動之一，將大大加快企業(yè)“走出去”的步伐。
國網(wǎng)電科院名譽(yù)院長、中國工程院院士薛禹勝，美國工程院院士MohammadShahidehpour、A.G.Phadke，IEEEPES當(dāng)選主席SaifurRahman，全球能源互聯(lián)網(wǎng)美國研究院院長王之偉，智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點實驗室主任、國網(wǎng)電科院副院長、總工程師鄭玉平作主旨報告。國網(wǎng)電科院院長奚國富在大會上致辭。38位中外知名專家分別就系統(tǒng)安全分析與控制、保護(hù)和變電站自動化、電力系統(tǒng)新技術(shù)、未來電力系統(tǒng)四個專題開展討論，共有來自國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)、高校、電力企事業(yè)單位的520多名嘉賓參加會議。
奚國富在致辭中表示，當(dāng)前，能源清潔低碳轉(zhuǎn)型成為全球能源發(fā)展的必然趨勢，國家電網(wǎng)公司積極貫徹能源“四個革命、一個合作”思想，著力打造廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控的新一代電力系統(tǒng)。“紫金論電”系列電力學(xué)術(shù)活動旨在推動能源轉(zhuǎn)型背景下電力科技領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流，對于促進(jìn)技術(shù)共享、增進(jìn)合作友誼、推動能源電力科技進(jìn)步，加快構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)具有重要意義，正逐步形成具有行業(yè)特色的高水平專業(yè)論壇。
自今年起，中國電機(jī)工程學(xué)會將作為長期聯(lián)合主辦單位支持“紫金論電”學(xué)術(shù)活動的舉辦。參會的中國電機(jī)工程學(xué)會副秘書長范建斌表示，展望未來，智能電網(wǎng)將會往自動化和數(shù)字化方向發(fā)展，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，取得更多重大技術(shù)突破。智能電網(wǎng)是一個開放性的平臺，這個平臺的發(fā)展需要國內(nèi)外專家們的共同努力。
在大會上，薛禹勝院士提出，隨著全球向大規(guī)模可再生能源發(fā)電及節(jié)能減排方向的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)作為面向電力系統(tǒng)的信息物理系統(tǒng)，需要建立融合信息-物理-社會框架在內(nèi)的能源系統(tǒng)研究框架，全面研究環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會因素和人類行為對能源鏈的影響。MohammadShahidehpour闡述了用電力信息物理系統(tǒng)提升電力傳輸?shù)倪m應(yīng)性、安全性和可靠性。A.G.Phadke表示，在保護(hù)領(lǐng)域通過優(yōu)化配置PMU/WAMS，可以減小大停電的頻度和程度，提高事故后電網(wǎng)快速恢復(fù)供電能力。SaifurRahman指出堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的控制與保護(hù)需從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全、規(guī)則、用戶體驗和教育多層次展開，引入元件與系統(tǒng)級別的高級控制模塊、高速通訊設(shè)備。王之偉重點介紹了下一代EMS的核心數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)。鄭玉平首次提出變電站二次保護(hù)控制設(shè)備就地化配置原則并給出解決方案。
38位中外知名專家、學(xué)者圍繞四個專題開展討論。加拿大Powertech實驗室電力系統(tǒng)研究組首席工程師、IEEEFellow汪磊介紹了電網(wǎng)安全評估的發(fā)展趨勢，德克薩斯A&M大學(xué)教授、IEEEFellowChananSingh就保護(hù)和信息系統(tǒng)失效對電力系統(tǒng)可靠性評估的影響進(jìn)行了論證，韓國忠南國立大學(xué)教授HanjuCha闡述了獨立微電網(wǎng)中柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)合儲能系統(tǒng)穩(wěn)定性的對比分析。大會共遴選78篇論文收錄在會議論文集。
南瑞集團(tuán)是國網(wǎng)電科院為促進(jìn)科研成果產(chǎn)業(yè)化而創(chuàng)辦的高新技術(shù)企業(yè)，實行一體化運(yùn)行管理，作為我國智能電網(wǎng)龍頭企業(yè)，在電網(wǎng)安全穩(wěn)定、清潔能源消納技術(shù)方面國際領(lǐng)先，形成了完整的智能電網(wǎng)裝備體系和整體解決方案。近年來，南瑞集團(tuán)主動融入國家“一帶一路”建設(shè)，加快實施國際化發(fā)展戰(zhàn)略，基本建成涵蓋世界主要地區(qū)的營銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，形成了以電網(wǎng)調(diào)度、變電站自動化、繼電保護(hù)、靈活交直流輸電、清潔能源發(fā)電為代表的主打產(chǎn)品，并出口到全球90多個國家和地區(qū)。此外，南瑞集團(tuán)積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制修訂，在電網(wǎng)調(diào)度、繼電保護(hù)、特高壓輸電、電動汽車等技術(shù)領(lǐng)域，主導(dǎo)和參與制定29項國際標(biāo)準(zhǔn)。
參與主辦本次研討會的智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點實驗室依托南瑞集團(tuán)建設(shè)，是我國率先成為智能電網(wǎng)保護(hù)與運(yùn)行控制方面的重點實驗室。一年來，實驗室在系統(tǒng)保護(hù)頻率協(xié)調(diào)控制和精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)、500千伏統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)示范工程、大規(guī)模電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)集群化等方面取得突破性進(jìn)展。研討會上，實驗室對外發(fā)布繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定、智能調(diào)度、變電站自動化等研究方向的16項開放課題。
■專家觀點
薛禹勝
國網(wǎng)電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長，中國工程院院士
觀點：從智能電網(wǎng)到信息-物理-社會框架內(nèi)的能量系統(tǒng)
隨著全球向大規(guī)模可再生能源發(fā)電及節(jié)能減排方向的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)作為面向電力系統(tǒng)的信息物理系統(tǒng)，在應(yīng)對能源危機(jī)及氣候變化時，其概念難以充分反映大規(guī)模可再生能源發(fā)電、嚴(yán)格的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境約束、市場競爭、社會和監(jiān)管對能源及排放的影響。因此，需要建立融合信息-物理-社會框架在內(nèi)的能源系統(tǒng)研究框架，全面地研究環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會因素和人類行為對能源鏈的影響。這些不同領(lǐng)域之間相互作用對研究所產(chǎn)生的驅(qū)動力可能比信息系統(tǒng)、能量系統(tǒng)和人類社會各自的內(nèi)在驅(qū)動力還要強(qiáng)大得多。
Mohammad Shahidehpour
美國工程院院士，美國伊利諾伊理工大學(xué)，首席教授
觀點：用電力信息物理系統(tǒng)提升電力傳輸?shù)倪m應(yīng)性、安全性和可靠性
物理信息系統(tǒng)實現(xiàn)了信息、計算、通信等技術(shù)與物理系統(tǒng)的融合，通過物理信息系統(tǒng)可以對電力系統(tǒng)的物理狀態(tài)進(jìn)行實時和遠(yuǎn)程監(jiān)控，而微電網(wǎng)就是一種典型的信息物理系統(tǒng)。近十多年來發(fā)生的一些大停電事故說明了信息安全對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的巨大影響，為提升微電網(wǎng)的系統(tǒng)安全，需要評估微電網(wǎng)的安全操控狀態(tài)，評估網(wǎng)絡(luò)攻擊的影響，用聯(lián)合仿真定量評估物理信息系統(tǒng)，減小網(wǎng)絡(luò)威脅的流程等方法，最終實現(xiàn)深層防御方法時應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊。同時，信息物理系統(tǒng)具有應(yīng)對由于網(wǎng)絡(luò)攻擊造成物理系統(tǒng)中斷的能力。
Saifur Rahman
IEEE PES當(dāng)選主席，弗吉尼亞理工大學(xué)教授，弗吉尼亞理工大學(xué)高級研究所創(chuàng)始人
觀點：堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的控制與保護(hù)
智能電網(wǎng)的特性包括智能傳輸和分配、分布式發(fā)電和儲能、高級測量模塊、需求側(cè)響應(yīng)和負(fù)荷控制，需要從技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全、規(guī)則、用戶體驗和教育多層次展開，實現(xiàn)實用、可靠、經(jīng)濟(jì)、能源可再生，需要引入元件與系統(tǒng)級別的高級控制模塊、高速通訊設(shè)備。運(yùn)用多主體系統(tǒng)(MAS)主動、獨立、自適應(yīng)地在無人工干預(yù)情況下響應(yīng)外部環(huán)境變化，實現(xiàn)輸電側(cè)需求和用戶側(cè)需求，可以應(yīng)用于建筑能源管控、可再生能源監(jiān)視與控制、照明控制等。
鄭玉平
智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點實驗室主任，南瑞集團(tuán)副總經(jīng)理、總工程師
觀點：變電站二次設(shè)備就地化及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架探討
針對變電站二次設(shè)備就地化背景下設(shè)備配置與通信網(wǎng)絡(luò)面臨的問題與挑戰(zhàn)，首先提出了變電站二次保護(hù)控制設(shè)備就地化配置原則，并給出了單間隔保護(hù)、跨間隔保護(hù)、測控裝置、公用采集控制終端等全站二次就地化設(shè)備配置方案。在此基礎(chǔ)上，提出基于PRP的MMS/SV/GOOSE三網(wǎng)合一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和不依賴交換機(jī)的全HSR環(huán)網(wǎng)兩種變電站通信網(wǎng)絡(luò)方案，并對其網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)進(jìn)行量化評估和比對。
Chanan Singh
德克薩斯A&M大學(xué)，教授，IEEEFellow
觀點：保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障對電力系統(tǒng)可靠性評估的影響
保護(hù)故障是許多重大停電事故的源頭。然而，在電力系統(tǒng)的典型可靠性評估中，由于計算復(fù)雜度及建模等方面的原因，它們往往被認(rèn)為是完全可靠的，計算結(jié)果變得不可信。報告介紹了一種保護(hù)可靠性的解耦分析方法，可針對網(wǎng)絡(luò)故障對電力系統(tǒng)可靠性的影響進(jìn)行分析。方法基于網(wǎng)絡(luò)物理接口矩陣(CPIM)和后續(xù)事件矩陣(CEM)來描述相互依賴關(guān)系。一旦建立了這些矩陣，傳統(tǒng)的蒙特卡羅分析方法便可以通過CPIM和CEM修正繼續(xù)應(yīng)用。
王之偉
全球能源互聯(lián)網(wǎng)美國研究院院長
觀點：下一代EMS數(shù)據(jù)分析技術(shù)研究
全球能源互聯(lián)網(wǎng)美國研究院(GEIRINA)在國網(wǎng)江蘇省電力公司開發(fā)并實施了PMU輔助電力系統(tǒng)參數(shù)校準(zhǔn)系統(tǒng)(PSPCS)，從超過160個變電站和發(fā)電廠實時接收同步相機(jī)測量。使用PSPCS作為平臺，GEIRINA團(tuán)隊正在建立廣泛的應(yīng)用，包括基于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)質(zhì)量評估，混合和基于HEM的電壓穩(wěn)定性監(jiān)測、振蕩監(jiān)測，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的受迫振蕩源定位等。概述了GEIRINA在PMU數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的研發(fā)活動，重點是基于PSPCS的不同應(yīng)用和相關(guān)領(lǐng)域遇到的挑戰(zhàn)。
鞠平
河海大學(xué)副校長，教授
觀點：可再生能源發(fā)電帶給智能電網(wǎng)的振蕩可能性
互聯(lián)電網(wǎng)中頻繁發(fā)生的電力系統(tǒng)振蕩限制了區(qū)域間的輸電能力，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)安全運(yùn)行，可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性和非連續(xù)性、新型負(fù)荷的隨機(jī)性和雙向性等因素可能導(dǎo)致電網(wǎng)的振蕩。從振蕩原理、動態(tài)特性和影響因素等方面分析了幾種振蕩類型，包括基于線性系統(tǒng)的自由振蕩、強(qiáng)迫振蕩和模態(tài)共振，基于非線性系統(tǒng)的內(nèi)部共振和混合振蕩。其中著重研究了由隨機(jī)激勵引起的兩種振蕩原理，即廣義強(qiáng)制振蕩原理和廣義內(nèi)部共振原理。
倪明
智能電網(wǎng)保護(hù)和運(yùn)行控制國家重點實驗室穩(wěn)定研究室學(xué)術(shù)帶頭人，國家“千人計劃”專家
觀點：信息物理電力系統(tǒng)的建模和分析
隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)和通信信息系統(tǒng)的融合越來越密切，現(xiàn)代電網(wǎng)已經(jīng)成為典型的信息物理融合系統(tǒng)(Cyber-PhysicalSystem)。電網(wǎng)CPS中，信息層和物理層的緊密耦合，使得信息或物理的失效都會對電網(wǎng)CPS的正常運(yùn)行造成影響。為分析電網(wǎng)CPS的安全性和可靠性，需建立電網(wǎng)CPS的建模方法和分析計算方法。由此提出一種基于關(guān)聯(lián)特性矩陣的方法來定量的描述電網(wǎng)CPS中物理層、二次設(shè)備層、通信層、信息層內(nèi)部及其相互之間的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系及特性，形成完整的電網(wǎng)CPS耦合模型及分析計算方法。