致力解决生产实际问题

本文转自：中国电力报

致力解决生产实际问题

——国网冀北电科院科研创新助力电网高质量发展

刘光伟 杨伟新

作为国网冀北电力有限公司科技创新的主力军和排头兵，国网冀北电科院围绕解决生产科研实际问题，积极培育发展新质生产力，为打造新时期“四个一流”电科院赋能赋效。创新正逐渐成为引领高质量发展的鲜明底色。

破除变压器主动防御壁垒

变压器是电网的核心设备，其安全稳定运行是保障电力可靠供应和能源安全的关键环节。

“现有变压器主保护，无论是差动保护还是瓦斯保护，都是在变压器发生绝缘击穿后才触发保护动作，存在一定滞后性，难以彻底防范变压器爆炸燃烧。”冀北电科院高压所郝震介绍说。

能够在变压器主绝缘击穿前及时发现故障，并迅速动作隔离故障设备，避免引起可能导致的爆炸燃烧事故，是摆在郝震创新团队面前的一道难题。

“主绝缘击穿前，往往伴随着异常局放信号，我们可以监测放电过程中的特征量，这样就能在绝缘击穿之前实现保护跳闸，有效保护大型充油设备安全。”结合数十年设备运维管理与现场试验经验，团队创新提出了大型充油设备主动防御关键技术方案。

为了细化相关技术指标，冀北电科院又联合国网华北分部等多家单位组成攻关团队，构建了变压器“仿真计算—模型实验—真型实验”放电发展规律系列研究体系，在北京、苏州等地连续开展了多台500千伏真型变压器现场试验，采集了真型变压器放电故障从开始发展到最终击穿的电、磁、声数据。

“通过真型试验获得的第一手数据，能够真实再现变压器放电的发展规律，对主动防御装置保护策略制定、阈值选取都具有重要意义。”团队骨干穆卡介绍说。

依托现场实际需求，充分发挥新质生产力在技术革新方面的引领作用，攻关团队创新提出了基于套管CT的放电信号检测方案，并辗转多地对110千伏至1000千伏等多个电压等级的变压器、电抗器、换流变中的百余个套管CT进行了测试，验证了无论是在模拟实验还是在真实放电中，套管CT都能有效捕捉变压器内部放电信号。这一重大发现为主动防御技术带来了关键性升级，推动了主动防御技术更新迭代。

保障新型电力系统安全稳定

科技创新能够催生新产业、新模式、新动能，是发展新质生产力的核心要素。冀北电科院新能源专业围绕储能系统的阻抗特性分析等方面开展关键核心技术攻关，重点从源头和底层解决问题，抢占能源电力科技制高点。

“华能北方上都30万千瓦储能电站项目是全国首个‘风火储’沙戈荒新能源基地项目，储能系统的接入将对系统稳定性产生较大影响，必须准确评估其阻抗特性，消除宽频振荡风险，保障风电基地安全稳定运行”。冀北电科院新能源所副所长张扬帆介绍说。

3月26日，冀北电科院完成华能北方上都储能电站3种型号储能系统的宽频阻抗现场实测，这是项目攻关团队四个月以来夜以继日创新攻关的成果。回忆起2023年12月首次开展储能系统全工况扫频实测的场景，现场负责人王耀函历历在目。“储能系统宽频阻抗现场测试在国内尚属首次，测试方法无标准可依，测试操作无经验可循，而且相比新能源发电机组，储能系统可四象限运行，工况更加复杂，对开展现场测试提出了更大挑战，大家只能摸着石头过河。”

“通过充分的调研，我们最终确定了涵盖1~1250赫兹频率区间，包含小功率、中功率、大功率充放电等不同工况的详细测试方案，测试工况达5000余种，并对测试工况和重要指标进行表格化设置，对操作的每一个步骤进行了梳理，在确保安全的前提下将操作流程标准化处理，确保测试能够顺利完成。”现场测试骨干马彦伟说道。

通过此次测试，冀北电科院突破了储能系统阻抗特性现场测试关键技术，大幅提升了电力电子装置宽频动态特性评估能力，为研究风光储集群振荡稳定性奠定了基础，助力新型电力系统安全稳定运行。

文案：赵汀 图表：周灿凌