

今年是中華人民共和國成立75周年,也是國網冀北電科院(華北電科院)成立70周年。自電科院成立以來,一代代電研人充分揮科技創新支撐引領作用,以解決生產建設問題困難為己任,團結協作、攻堅克難,在裝置研發、設備運維、系統運行等領域取得一系列標志性、原創性成果,為電網發展作出了積極貢獻。
電測計量領域的“開拓者”
1975年,某電廠引進一臺25萬千瓦發電機組互感器,同時向電科院提出校驗精讀的需求。可當時國內還沒有相應的大電流校驗裝置,不具備校驗能力,未經校驗的互感器投入運行后,將直接影響電廠電量的精準計量。
“如果一臺30萬千瓦的發電機互感器精度不準確,哪怕只是1%的誤差,一年下來累計的電量誤差就將超過2000多萬度,必須要集中力量攻克這一難關。”時任電科院電氣測量組組長的彭時雄主動請纓提出設計研制4萬安培交流比較儀和升流器的任務。
可當時但在國內并沒有可以借鑒的先進經驗,技術人員只能通過去圖書館查閱相關資料,在搜集了多個國家的100多篇文獻,了解掌握國外20多年電流比較儀的發展更新過程后,彭時雄帶領團隊掌握了影響比較儀精度的磁性和容性誤差,提出了4萬安培交流比較儀和升流器的最佳設計方案。
有了設計方案,下一步就是進行零部件生產。彭時雄帶領團隊,自行設計、加工、裝置,硬是徒手作出了比較儀的幾百個零部件。而后,團隊人員又相繼解決了硅鋼片鐵芯卷制、精度校驗等多個技術難題,歷經七百多個日夜奮戰,研制成功了我國首臺4萬安培大電流互感器校驗裝置,準確度達百萬分之二,比全國計量事業科研規劃規定的時間提前了8年,解決了國產和進口大型發電機組電流互感器的校驗問題,趕上了國際先進國家的測試水平,項目也因此榮獲1978年全國科學大會重大科研成果獎。
而后,彭時雄又帶領團隊不僅僅聚焦填補技術空白的大項目,同樣也有解決實際問題的小創新。為了解決35千伏電壓互感器笨重,工人在現場抬動不便的難題,他反復研究,設計研制出體積和重量只有原來三分之一的新型產品。
彭時雄說他一直有個“小目標”,就是在有生之年創造100項科技成果。如今91歲高齡的他,已經取得了超過200余項科研成果,先后榮獲全國五一勞動獎章、全國先進工作者等多個榮譽稱號。他幾十年如一日在電量計量領域辛勤耕耘,將一生奉獻給了電力事業發展。
設備安全絕緣的“守護者”
2000年初,我國電網網架相對薄弱,污閃成為影響電網安全穩定的重要因素。當時國內已經有了一些防污閃產品,但因為抗濕、抗臟、耐燒等整體性能都很低,基本上兩三年就失效,污閃治理一直沒有取得明顯進展。
重實干、不空談,把專業專注做到極致,是做研究最基本的態度。作為扎根冀北公司基層一線時間最長的工學博士,陳原帶頭組建攻關團隊,帶領團隊開始了“攻堅戰斗”,他們將“戰場”首先放到了污閃事故現場。當污閃事故發生后,不管事故地點多么偏遠,他們都會第一時間深入現場考察分析,從現場尋找解決問題的方法。同時,團隊成員也奔赴全國各地廣泛調研,深入研究防污閃涂料作用機理。為了改進防污閃涂料,團隊成員嘗試過數不清的“配方”,每一種“配方”都需要在絕緣子上進行反復試驗,并根據結果逐步改進,一次試驗就可能會耗時幾個月。
經過三年多的反復試驗,團隊成員成功提升了涂料綜合性能,在普遍不被看好的情況下完成了“PRTV”項目,也使室溫硫化防污閃涂料獲得電力系統廣泛認可,且因彼時變電設備的全部和過半輸電線路均使用傳統的瓷/玻璃絕緣子,從而使防污閃涂料成為防治污閃的首選及用量最大的產品,與其它措施相配合僅數年就抑制了肆虐電網數十年的大面積污閃。項目成果榮獲國家科技進步二等獎。
2022年,為了提升國內用量最大的線路絕緣子——復合絕緣子的運行壽命,陳原帶領團隊進行了大量調研和討論,將突破點聚焦到了復合絕緣子傘套硅橡膠含量這個點上。確定方向后,陳原團隊立即進行技術攻關。傘套低溫機械性能試驗、傘套高溫加速老化與低溫慢速憎水遷移的組合試驗、工頻電弧試驗及“固定時長實際運行”等一系列試驗開展得如火如荼。經過反復試驗和調整,陳原終于找到了復合絕緣子基料和輔料之間的最優配比,突破了沿用數十年的行業標準,提出并研發的高膠含量復合絕緣子較現有產品的理論壽命可提高3倍以上。
“創新成果只代表過去,重要的是通過創新培養和造就了一批人才,能夠繼續護航電網、奉獻光明”。陳原心里想的總是這么樸實。
服務新能源發展的“引領者”
冀北地區新能源富集且開發利用早、發電裝機占比高。冀北新能源裝機從2012年冀北公司成立之初的434萬千瓦,短短12年間實現了12倍的增長。閃亮數據的背后,是劉輝和他的新能源技術團隊日復一日的創新攻關,保障著新能源的高質量發展。
早在2009年,河北省就被確立為我國七大千萬千瓦級風電基地之一,以風電為代表的新能源飛速發展。然而,隨后的無序增長帶來了一系列問題。2010年開始,風電連鎖脫網事件頻繁發生。2012年5月,張家口發生了一起國內外首例因無功補償裝置投切引起的風機高電壓脫網事件。面對這一從未有過的挑戰,劉輝帶領團隊翻閱了大量文獻資料,夜以繼日地分析故障錄波數據,最終斷定這起高電壓事件是由于風電大發時無功調整過于靈敏所致,成功定位了導致脫網的誘因,闡明了故障的演變規律,提出明確的調度運行措施。在接下來的數年里,劉輝帶領團隊全力攻關,支撐冀北調度建成了國內首個千萬千瓦基地無功電壓控制系統和有功控制系統。自2013年起,冀北再也沒有發生超過20萬千瓦的新能源脫網事故。
此后劉輝和團隊又先后研究了沽源地區次同步振蕩、柔直近工頻振蕩等世界難題,創造性提出了“機組優化-場站抑制-集中監控”的振蕩治理組合拳,有效降低了大規模新能源匯集系統寬頻帶振蕩風險。2023年,新能源所牽頭的《風電機組次同步振蕩抑制方法和裝置》發明專利榮獲中國專利銀獎,這是冀北電力在專利領域獲得的最高榮譽。
2022年,劉輝和他的團隊獲得了“風光儲并網運行與實證技術”國家電網公司實驗室和“大規模新能源主動支撐控制技術”科技攻關團隊雙命名,為接續攻堅構網型技術奠定了基礎。他本人也因服務保障新能源發展取得的突出成效,被評為國家電網公司特等勞動模范。
“隨著新能源裝機越來越多,需要新能源具備類似于傳統火電、水電一樣的支撐能力。作為冀北公司創新排頭兵,我們將接續攻關構網型控制技術,打造國際一流試驗實證平臺,為冀北公司爭創‘兩個標桿’貢獻智慧力量。”面向未來,劉輝的目光堅毅而篤定。■