指尖觸動開關，電燈閃爍，一開一合間，電力精準觸達、平穩運行。這不僅得益于我國科學、充足的發電源頭布局，更依賴于安全穩定運行的輸配電體系，即一張智慧高效的電力系統網。國家電網旗下南瑞集團控股子公司、滬市主板上市公司國電南瑞，就是這樣一家“織密電網”、保障電網安全運行的高新技術企業。
近年來，隨著新能源發電、電動汽車、新型儲能、可調負荷、微電網等用電“新成員”、電網“新要素”的加入，我國電網在物理形態、業務形態、商業形態等方面都發生了較大變革，再加上“雙碳”目標的實施，國家亟須構建更加安全、高效、智慧的新型智能電網體系。
面對新任務、新挑戰，國電南瑞積極主動挑起參與構建新型電力系統的重任，在底層技術攻關、應用端設備研發、電網頂層設計、平臺數據優化等方面“練內功”，不斷自我研發，突破難題，以加快形成新質生產力引領創新發展。
破解并網難題 “構網型技術”護航新能源消納
國電南瑞是我國能源電力及工業控制領域的領軍企業，是國際領先的能源互聯網技術整體解決方案提供商，是國務院國資委“科改示范企業”。公司深耕量測控制數字融合、電力電子等技術，為能源電力、市政公用、節能環保、水利水務、軌道交通、工礦等行業提供軟硬件產品和整體解決方案，產品和服務覆蓋全國各地及100多個國家和地區。2023年，國電南瑞實現營業收入515.73億元，凈利潤71.84億元，累計獲國家級科技獎勵86項。
如今，我國已逐步構建了以火電、水電等同步電源為主導的龐大交流同步電網。而隨著“雙碳”目標推進，新能源轉型進程加快，新能源供電占比增加，新能源電力如何并網，并網后是否會對電網電壓穩定、電力強弱、電量平衡等帶來影響，這些都成為電網安全運行亟待解決的新問題、新挑戰。
“我國新能源呈現多點開花、分布不均的狀態，這些新能源并網使得電力系統面臨多時間尺度電力電量平衡難，電壓、頻率安全穩定水平裕度下降等問題，電網的安全運行受到嚴峻考驗。”國電南瑞戰略發展部主任袁飛介紹，為應對新挑戰，國電南瑞研發了“新武器”——構網型高壓直掛儲能系統。
據介紹，國電南瑞提出基于儲能系統打造理想同步電源的理念，將具備該核心能力和能夠實現電網支撐的技術定名為“構網型技術”，具備同步電壓構建、瞬時功率響應、動態無功響應、可調慣量支撐、快速一二次調頻、寬頻震蕩抑制、自動故障電流控制以及快速黑啟動等功能。
今年9月30日，由國電南瑞旗下南瑞繼保成套供貨的構網型高壓直掛儲能，在青海海西州格爾木市光伏產業園區寶庫儲能電站滿容量充放電投運成功，這標志著基于“構網控制技術”的高壓直掛儲能產品進入工程應用階段。據介紹，該項目將大大提高海西州地區電網強度，提升電壓穩定性和頻率穩定性，提高新能源送出能力，緩解青海電網調峰調頻壓力，對助力高質量打造青海國家清潔能源產業基地具有積極推動意義。
在長三角，國電南瑞支撐了江蘇首套構網型儲能在中低壓配網中成功應用。10月8日，位于江蘇鎮江揚中的環太漁樂園內，國電南瑞承建的構網型儲能正平穩運行。該項目是江蘇首套在中低壓配網中應用的構網型儲能，可實時監測并網點電壓，主動為線路提供電壓支撐，根據配電自動化主站需求，智能調整運行策略，為線路提供必要的有功/無功支撐，有效提升供電可靠性與穩定性。
10月27日，在西藏拉薩市110千伏當雄變電站、日喀則市220千伏薩嘎變電站，國電南瑞支撐我國首套電網側帶超容構網型SVG項目建成投運，這也是該技術在我國的首次應用。電網側帶超容構網型SVG能夠在電力系統發生故障時自然激發瞬時電流，提供有功、無功、慣量支撐，顯著增強電網的穩定性，是截至目前世界技術最先進、支撐最強的電網保供裝置，代表了我國電力行業尖端技術裝備。
如今，行業變革與市場化改革的不斷深化，電力行業加快向結構調整、布局優化方向發展。袁飛表示，國電南瑞創新引領構網型技術工程應用，先后打造構網型柔直、構網型儲能、構網型SVG、靜止同步調相機等產品，為打造堅強電網提供了更多的構網型產品解決方案。接下來，國電南瑞還將持續深化技術創新，加快發展現代智慧配電網，提高接納新能源和多元化負荷的承載力。
創新護網安全 新型變壓器保護、虛擬電廠上馬
9月20日，江蘇500千伏驥能變、陜西750千伏夏州變新型電力系統變壓器保護掛網工程完成快速保護功能升級和投運，這是具備快速保護技術的變壓器保護裝置在國內的首次正式投入運行。
國電南瑞科技信息部主任楊宇介紹說，在新型電力系統建設背景下，如何快速識別故障、減少變壓器內部故障時電弧能量的累積對于保障變壓器設備本體安全至關重要。國電南瑞研發中心新型電力系統保護控制技術團隊攻堅克難，首次提出了基于時域電壓積分的變壓器鐵芯磁鏈、故障時電壓和差流突變時序特征的快速保護原理，配合快速出口繼電器插件，實現了正常運行變壓器內部嚴重故障時保護動作時間不大于5毫秒，動作速度提升4倍，匝間等輕微故障保護動作時間不大于12毫秒，動作速度提升2倍以上，大幅降低變壓器內部故障時的電弧能量，可有效防止爆燃事故發生。
“變壓器快速保護原理順利掛網運行，標志著新型電力系統科技攻關又一次取得突破性成果，江蘇、陜西兩地完成首個工程示范，是新型電力系統繼電保護性能提升的又一突破，保障了電網安全穩定運行及設備安全。”楊宇說。
除了創新具有快速保護技術的變壓器保護裝置，國電南瑞還在虛擬電廠項目上創新布局、取得突破。
今年7月，重慶市虛擬電廠正式上線，國電南瑞承建的“虛擬聚合，智慧創新”重慶虛擬電廠運營服務平臺正式上線運行，有力支撐了虛擬電廠規范化參與電網互動及電力市場運行，為重慶市電力負荷管理中心實體化運行，以及為重慶“1+N”虛擬電廠管理服務體系構建奠定了堅實基礎。
當前我國能源轉型進程加快，虛擬電廠作為聚合需求側資源參與電網調節、促進供需協同的一種新型業態，一方面可以引導其聚合資源與配電網運行有機協同，另一方面作為規模化的靈活性資源整體參與大電網調節，在助力電力保供、促進新能源消納等方面發揮積極作用。如今，國電南瑞已形成支撐電網企業、社會運營商的虛擬電廠整體解決方案。
截至目前，國電南瑞已支撐山西、寧夏、重慶、山東、湖北、四川等地的虛擬電廠落地。
打造新增長點 “硬核”產品陸續“走出去”
創新無止境，轉型升級在于每一個細節。一直以來，國電南瑞不斷推動關鍵核心技術突破、提升重大保電支撐服務能力、強化涉網涉控產品質量管控，守牢電網安全“生命線”。近期，國電南瑞還通過自主研發，順利打造出多款電力作業機器人，加入電力設備組裝、檢修、更換等多個環節中。而電力機器人的出現，不僅實現了技術創新，更體現了人文關懷。
今年4月，國電南瑞旗下國網瑞嘉研發的配網帶電作業機器人，在青海首次開展帶電加裝接地掛環作業。機器人的加入，不僅使得作業工程安全穩定，不需要斷電操作，更保護了一線作業人員，不再有操作觸電的風險。
國電南瑞還加快電力系統成熟技術的同源拓展，將其應用到更多經濟民生方面。今年8月28日，國電南瑞自主研發的首套地鐵車輛調度管理系統在北京市軌道交通指揮中心上線運行，這不僅標志著該系統正式步入實戰應用階段，更彰顯出國電南瑞向軌道交通監控領域全方位、一體化解決方案提供商進軍。
據介紹，目前系統已經具備接入北京地鐵3號線50輛車、地鐵12號線100輛車共百萬級實時數據的能力，以及車輛的實時監控、報警和統計功能等，實現車站、車輛和線路的實時、歷史和時序全景式數據流，為北京3號線的無人駕駛模式打牢堅實的數據基座。
與此同時，國電南瑞越來越多的“硬核”產品也陸續“走出去”，成為公司業務新增長點。據介紹。公司積極把握全球能源轉型機遇，加大研產銷等核心資源投入，在保證量的合理增長的同時，更加注重質的有效提升，聚焦沙特、巴西、智利等重點市場，以高附加值產品銷售為主線，大力推廣直流及柔性交流輸電、調度、控保、配用電、儲能等產品。
“國電南瑞將以先進的技術、可靠的質量、優質的服務，搶占國際市場制高點，推動公司國際業務高質量可持續發展。”袁飛說。
來源： 上海證券報·中國證券網
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