在國家電網(wǎng)公司2021年“兩會(huì)”上，表彰了2020年度公司科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人和獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，公司系統(tǒng)共有134項(xiàng)成果獲獎(jiǎng)，其中一等獎(jiǎng)18項(xiàng)。這些獲獎(jiǎng)項(xiàng)目大多聚焦電網(wǎng)核心技術(shù)，為保障大電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行提供了有力的科技支撐。

輸電線路“紅綠燈”保障電網(wǎng)安全運(yùn)行

靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)，相當(dāng)于輸電線路中的“紅綠燈”，有選擇地疏導(dǎo)電力潮流，保障電網(wǎng)安全高效運(yùn)行。

全球首個(gè)靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器現(xiàn)場查看裝置運(yùn)行狀態(tài)。

2015年，國網(wǎng)天津電力聯(lián)合全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、南瑞集團(tuán)和中國電科院的科研骨干，結(jié)合電網(wǎng)生產(chǎn)應(yīng)用需求及各單位技術(shù)專長，組建了一支柔性攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，全力開展全球首例SSSC工程項(xiàng)目攻關(guān)，歷時(shí)三年攻克了SSSC裝置在模型設(shè)計(jì)、閥體電磁特性分析、控制保護(hù)策略等方面的一系列世界級(jí)難題。

作為公司“十三五”科技規(guī)劃重點(diǎn)任務(wù)，《靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器關(guān)鍵技術(shù)、核心裝置及工程應(yīng)用》項(xiàng)目研發(fā)了集換流閥研制、運(yùn)行控制、安全防護(hù)、工程應(yīng)用于一體的核心創(chuàng)新成果，研制出SSSC控制保護(hù)系統(tǒng)等核心設(shè)備，打造了全球首個(gè)自勵(lì)型SSSC裝置并順利投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了我國SSSC技術(shù)從無到有的突破，填補(bǔ)了國際上該領(lǐng)域技術(shù)與工程的空白。

目前，該項(xiàng)目在天津220千伏石各莊變電站內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行了兩年，提升供電能力300兆瓦，實(shí)現(xiàn)了輸電線路及輸電斷面功率均衡、限流等靈活調(diào)節(jié)功能，解決了高場—石各莊雙線潮流分布不均、電力輸送能力受限問題。今年1月6日至8日，寒潮襲擊津門，天津電網(wǎng)面臨低溫挑戰(zhàn)。SSSC裝置有效降低了天津多座主變重載及重點(diǎn)線路潮流，大幅提高了電網(wǎng)輸送能力，保障了電網(wǎng)在寒潮下的穩(wěn)定運(yùn)行。

從更大范圍看，該項(xiàng)目提高了我國在靈活交流輸電領(lǐng)域的國際影響力。相關(guān)技術(shù)在全球范圍內(nèi)推廣后，可解決新能源外送消納及次同步振蕩等問題，將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超百億元。

網(wǎng)絡(luò)安全“防火墻”為大電網(wǎng)保駕護(hù)航

我國電力系統(tǒng)擁有海量異構(gòu)終端，專有性極強(qiáng)，無損檢測難以實(shí)現(xiàn)。電力信息系統(tǒng)每天產(chǎn)生海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，易遭受新型定制化攻擊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)監(jiān)測難度頗高。同時(shí)，電網(wǎng)暴露面大，亟需對(duì)攻擊者進(jìn)行源頭封堵，但快速閃變的攻擊特征和復(fù)雜的攻擊路徑，讓精準(zhǔn)溯源與有效反制極為困難。

攻擊關(guān)聯(lián)分析與防御反制系統(tǒng)

針對(duì)復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)安全問題，國網(wǎng)湖南電力聯(lián)手國網(wǎng)聯(lián)研院、湖南大學(xué)等單位組成“產(chǎn)學(xué)研”攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，從網(wǎng)絡(luò)安全紅隊(duì)檢測、藍(lán)隊(duì)監(jiān)測和聯(lián)動(dòng)反制三個(gè)層面，開展《電力網(wǎng)絡(luò)安全紅藍(lán)對(duì)抗關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目攻關(guān)。項(xiàng)目發(fā)明了基于動(dòng)態(tài)符號(hào)執(zhí)行的電力專有漏洞挖掘方法，解決了業(yè)界主流產(chǎn)品對(duì)電力協(xié)議和終端漏洞輕量無損檢測難題，實(shí)現(xiàn)了融合動(dòng)態(tài)隊(duì)列和流分析的實(shí)時(shí)安全監(jiān)測技術(shù)，并建立了世界首個(gè)電力業(yè)務(wù)攻擊識(shí)別模型，攻克了定制化電力網(wǎng)絡(luò)攻擊識(shí)別的難題。國網(wǎng)湖南電力還采用基于負(fù)載均衡調(diào)度算法的威脅引流技術(shù)和基于WEBRTC的攻擊指紋識(shí)別技術(shù)，解決了護(hù)網(wǎng)等重大活動(dòng)期間的高強(qiáng)度網(wǎng)絡(luò)攻擊防御問題。

項(xiàng)目研發(fā)的紅藍(lán)隊(duì)系列化裝備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)15類電力終端、4種電力專有協(xié)議的安全檢測，發(fā)現(xiàn)“電力抄表收費(fèi)系統(tǒng)”存在高危漏洞，保障了全國近2000家電力大客戶供電安全;年均監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)攻擊135萬余次，助力國網(wǎng)湖南電力在2020公安部組織的“護(hù)網(wǎng)行動(dòng)”中取得零失分、加分3540的優(yōu)異成績，被公司稱為網(wǎng)絡(luò)安全“警察”，為公司決勝“護(hù)網(wǎng)2020”作出了積極貢獻(xiàn)。

仿真關(guān)鍵技術(shù)保安全促消納穩(wěn)運(yùn)行

隨著風(fēng)能、太陽能大規(guī)?？焖侔l(fā)展和新型輸電設(shè)備大量應(yīng)用，電力系統(tǒng)復(fù)雜程度前所未有，運(yùn)行技術(shù)進(jìn)入“無人區(qū)”，現(xiàn)有仿真技術(shù)存在局限性，迫切需要研究更小時(shí)間尺度精準(zhǔn)仿真及對(duì)海量仿真任務(wù)快速處理技術(shù)，以應(yīng)對(duì)目前電網(wǎng)安全運(yùn)行面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

國家電網(wǎng)仿真中心

國家電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心“現(xiàn)代交直流大電網(wǎng)仿真關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目攻關(guān)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年，攻克了仿真架構(gòu)設(shè)計(jì)、技術(shù)路線創(chuàng)新、關(guān)鍵算法和建模技術(shù)4方面難題。一是提出多手段協(xié)同的特高壓交直流電網(wǎng)仿真技術(shù)體系構(gòu)建方案，在六大區(qū)域電網(wǎng)中將電磁暫態(tài)仿真技術(shù)工程化應(yīng)用。二是提出基于分解協(xié)調(diào)理論的大電網(wǎng)電磁暫態(tài)建模及實(shí)時(shí)仿真方法，實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)電磁過渡過程實(shí)時(shí)鏡像仿真及工程化應(yīng)用。三是提出基于高速串行協(xié)議通信的分散式大規(guī)模數(shù)模混合仿真接口方法，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)10回以上全部在運(yùn)直流工程控保裝置同時(shí)接入的數(shù)模混合精準(zhǔn)仿真。四是提出了異構(gòu)超算全線速組網(wǎng)技術(shù)和仿真程序并行化重構(gòu)方法，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)模型數(shù)萬進(jìn)程級(jí)并行仿真，提升計(jì)算效率超3000倍。

從性能指標(biāo)來看，項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)了多手段協(xié)同仿真在大電網(wǎng)的工程化應(yīng)用，各技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先。從應(yīng)用成果來看，項(xiàng)目提升了電網(wǎng)跨區(qū)輸電能力2520萬千瓦，年增跨區(qū)輸電825億千瓦時(shí)，提高新能源送出及跨區(qū)、跨省消納能力1610萬千瓦，年增清潔能源消納電量328億千瓦時(shí)、減排二氧化碳3270萬噸、助力國家電網(wǎng)提前一年完成95%的新能源消納目標(biāo)。

無線充電新技術(shù)助力綠色交通發(fā)展

隨著電動(dòng)汽車大量普及，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程短、有線充電不便捷問題突出。以無線充電技術(shù)為核心，利用路面資源實(shí)現(xiàn)新能源就地消納，利用無人駕駛技術(shù)解決精準(zhǔn)定位充電問題，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車能量實(shí)時(shí)高效補(bǔ)給，是電動(dòng)汽車未來的發(fā)展方向。

同里“三合一”電子公路示范工程

國網(wǎng)江蘇電力牽頭的《融合光伏發(fā)電、無人駕駛的電動(dòng)汽車無線充電道路關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》項(xiàng)目，研發(fā)了融合光伏發(fā)電、無人駕駛技術(shù)的電動(dòng)汽車無線充電道路，實(shí)現(xiàn)了電力流、交通流、信息流的智慧交融。

通過技術(shù)創(chuàng)新，項(xiàng)目解決了光伏路面發(fā)電、無線充電和無人駕駛?cè)?xiàng)技術(shù)融合存在的諸多難題。一是發(fā)明了基于源端敏感特征參量的自適應(yīng)感知技術(shù)，解決了車輛高速行駛過程中線圈精準(zhǔn)投切問題。二是發(fā)明了面向磁場均衡電動(dòng)汽車無線充電對(duì)嵌式電磁耦合結(jié)構(gòu)，提出基于窗口搜索尋優(yōu)的動(dòng)態(tài)充電功率波動(dòng)控制技術(shù)，傳輸功率波動(dòng)得到大幅度抑制。三是首創(chuàng)了融合光伏發(fā)電、無人駕駛的電動(dòng)汽車無線充電道路技術(shù)，研發(fā)無線充電和無人駕駛綜合協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，解決了電動(dòng)汽車高效動(dòng)態(tài)無線充電及與路面光伏能源的就地消納問題。

項(xiàng)目在成果應(yīng)用方面也取得了顯著成績。江蘇同里建成了世界最長的動(dòng)態(tài)無線充電道路，拓展了電動(dòng)汽車充電模式，促進(jìn)了新能源就地消納，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車能量實(shí)時(shí)高效補(bǔ)給。項(xiàng)目還拓展了清潔能源消納模式，對(duì)推動(dòng)光伏發(fā)電、電動(dòng)汽車、無人駕駛等領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。

沖擊電壓計(jì)量技術(shù)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”

沖擊高壓是三大高壓量值中唯一一個(gè)沒有建立國家標(biāo)準(zhǔn)裝置的量值，準(zhǔn)確標(biāo)定沖擊高電壓基礎(chǔ)量值是高壓領(lǐng)域的國際性難題。

沖擊電壓攻關(guān)團(tuán)隊(duì)開展跨頻域傳遞分壓器的特性試驗(yàn)。

抱著“啃硬骨頭”的信心和決心，中國電科院歷時(shí)12年潛心鉆研，克服重重困難，采用理論與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方式，從一次次失敗中汲取經(jīng)驗(yàn)、尋求突破。結(jié)合自然科學(xué)基金項(xiàng)目及國家電網(wǎng)公司項(xiàng)目，中國電科院聯(lián)合高等院校及公司系統(tǒng)多個(gè)省公司，積極開展沖擊電壓計(jì)量技術(shù)、裝置及應(yīng)用科技項(xiàng)目研究，經(jīng)產(chǎn)、學(xué)、研、用聯(lián)合攻關(guān)，取得了集溯源方法、標(biāo)準(zhǔn)裝置、校準(zhǔn)應(yīng)用于一體的系列成果。

項(xiàng)目首創(chuàng)全量程跨頻域量值溯源方法，發(fā)明了基于沖擊電場的線性度測量裝置，建立了1千伏—2400千伏沖擊高電壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，綜合技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，為建立高水平國家沖擊高電壓計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。項(xiàng)目提出了沖擊電壓發(fā)生器等效線性系統(tǒng)綜合約束優(yōu)化方法，在國際上首次解決了6000千伏高壓分壓器線性度現(xiàn)場準(zhǔn)確校準(zhǔn)難題。項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利7項(xiàng)、實(shí)用新型17項(xiàng);發(fā)表科技論文30篇;編制國家計(jì)量技術(shù)法規(guī)1項(xiàng)、地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。

項(xiàng)目成果推廣應(yīng)用于全國沖擊高電壓計(jì)量溯源，領(lǐng)域涉及電力、質(zhì)監(jiān)、設(shè)備制造等重點(diǎn)行業(yè)，奠定了建立我國沖擊電壓國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，為國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家重大工程提供技術(shù)支撐，有力推動(dòng)了我國沖擊高壓試驗(yàn)計(jì)量技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使我國在沖擊電壓計(jì)量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”。

信息來源：國網(wǎng)宣傳部，公司有關(guān)單位，國家電網(wǎng)報(bào)社