唐飞：数字化赋能新型电力系统建设

来源：中国能源新闻网 时间：2024-01-19 16:59

赵玲

　　自2010年以来，随着工业化城镇化进程的深入推进，中国经济发展持续迅猛，电力需求持续增长。近年来，经济发展从高速增长向高质量发展转变，结合“双碳”政策的实施，能源需求形式和结构发生深刻变化，从传统的煤炭和石油等资源类能源转变为直接以电力形态，光伏、抽水蓄能、燃气发电等新能源成为快速增长的领域。在落实“碳达峰”“碳中和”国家政策进程中，除了大力发展可再生能源之外，也需要在现有产业结构的基础上，通过使用低碳甚至零碳的电力自动化技术和方案，达成节能减排的目标。为此，记者特别采访了电力自动化专家唐飞，共同探讨新形势下电力自动化的发展趋势。

新技术、新形势助力电力自动化发展

　　唐飞，江苏盐城人，毕业于南京理工大学动力工程学院，1999年加入国家电力部电力自动化研究院，参与电力信息管理系统EIS2000的开发工作，该软件在南京市供电公司系统获得全面应用。作为首批电力综合自动化系统技术能手，唐飞一心扑在推进综合自动化系统的发展工作上，参与各类通讯规约和通讯接口的标准转换工作，赴北京、上海、广东、山东等国网系统单位和南网系统单位讲授电力系统综合自动化专业知识。

　　2005年，唐飞就职于国电南京自动化股份有限公司营销岗位，后任职区域营销总监、营销部副主任、市场部副主任等岗位。期间，保持对电力孤网系统的稳定性能的提升持续开展研究，根据项目负荷特性结合各电气组件的性能，应用仿真系统反复调整电气参数和热动参数，结合外部电力储能元件的使用，摸索出一套能够大幅缓减外部电力系统不稳定情景对发电侧孤网系统带来的冲击，提高孤网系统运行的稳定性，延缓主要电力元件使用寿命，实现安全稳定生产。该解决方案在越南小型燃煤机组获得成功应用。

　　从九十年代开始，我国具有自主知识产权的电力自动化设备相继开发成功，继电保护设备、安全稳定等装置从此进入国产化时代。芯片技术、通信通讯技术的长足发展助力电厂、电网自动化领域的机组保护、高压线路保护、调度自动化系统、变电站综合自动化系统、通讯组网技术等产品获得了升级替代，进一步提高了选择的准确性和控制精度，进一步提高了电力设备的可靠性稳定性。近年来，在不断提升的基础科学的推动下，芯片技术、电子信息技术以日新月异的态势快速发展，各种新型技术的不断涌现为电力系统自动化的发展带来很大影响。在新发展格局中，如何采用新兴技术进一步提高电力系统自动化的技术，电力系统自动化面临的研究方向有哪些?

　　唐飞表示，国家新战略、行业新要求、新技术的发展推动了电力新产品的使用。超高压交直流输变电战略工程的实施，带动电力自动化产品的创新发展，并实现弯道超车成为引领世界电力自动化发展内生的推动力。与此同时，伴随着新能源发电占比的逐年提升，电网网架结构发生深刻变化，复杂电力能源网架结构催生强大的电网控制装备和稳定系统控制技术。多形态发电方式并入电网，需要构建更为强大的电网负荷控制系统，确保发电输电用电的安全稳定。

如何高效利用新能源电力

　　为了解决能源与环境问题，世界各国都一直致力于推进新能源的发展，新能源电力的应用越来越广泛，能源占比结构逐年攀升。但太阳能风能等新能源出力不稳定，属间歇性电源，易对电网造成冲击。为了解决电网系统稳定性确保安全用电，电网的调频调峰任务成为新的研究课题。由于燃气发电机组、抽水蓄能电站对负荷变化响应的速度较快而成为二次调频的优选对象。

　　双碳背景下，新型电力系统建设势如破竹，要求发电环节向绿色清洁转型。唐飞看来，从电力产能结构看，未来很长一段时间，传统火电主导发电领域，新能源发电占比稳步提升。如何灵活调峰调频，在技术实现层面与发电企业经济运行绩效的平衡问题成为发电企业的核心关注点。

　　唐飞表示，光伏、风力发电非持续出力与相对稳定负荷不匹配的特点违背电力系统需保持实时平衡的要求，使电压控制、 调峰调频难度加大。“十四五”期间，随着陆地九大新能源基地和五大海上风电基地的持续建设，新能源装机和发电量将保持高速增长，未来风光的大比例接入电网将使电网来源复杂性加剧，电力系统自适应调节能力受到考验，适配问题亟待解决。在此背景下，电力系统需要提高感知能力，做到全面可观、可测、可控，以适应新形势发展要求。

　　当前国网系统单位联合清华大学等科研院所创新研发出交流-直流-新能源复杂耦合下的受端电网安全主动防御关键技术，为高效利用新能源电力提供了重要的技术方向，提高了交流-直流-新能源混联受端电网系统应对强冲击的能力，有力支撑我国能源清洁低碳转型，助力实现“双碳”目标，该系统年前刚投入试运行。

电力自动化面临的难题

　　实现中国式现代化、落实高质量发展任务，就是从制造大国向制造强国转变。表现在电力自动化领域，就是实现电力自动化系统向数字化转型，促进自动化产品的迭代，进一步提升电力数据的采集、运算、传输、应用的可靠性、稳定性。

　　面对电力自动化系统面临的机遇与挑战，唐飞认为，同世界能源电力科技强国相比，我国仍存在短板与不足，氢能、新型核电、碳捕捉利用及封存（CCUS）、燃料电池、大型燃气轮机、高温材料等核心技术装备长期被国外垄断，支撑新型电力系统构建的“卡脖子”技术和核心装备亟需攻关突破。

　　唐飞表示，欧美西方国家对中国的崛起进行多方面的限制，突出表现在芯片、软件、高端制造装备领域。当前，国内主要电力自动化产品制造商使用关键芯片为欧美、东南亚国家地区生产的芯片，他们为达到限制中国发展的目的，利用进出口限制等长臂管辖措施，对中国高端制造企业实行限制销售。此外，欧美国家对部分工业软件进行限制销售或更新，产品线延续设计困难。同时，发达国家还对高端制造设备设置进口限制，影响到中国国产产品的制造质量。

　　为此，唐飞建议，电力行业要加大自主可控关键核心技术和重大装备的研制投入，以及良性产业生态的构建，加快推动新型电力系统发展，准确把握新型电力系统带来的新机遇新挑战，提升核心竞争力，支撑行业高质量发展。

责任编辑：江蓬新