2019年4月19日 
星期五
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 全“讲、比”组办发〔2014〕11号
   为深入贯彻党的十八大、十八届三中全会精神和习近平总书记系列重要讲话精神,服务实施bwin|登录驱动发展战略,进一步推动“讲理想、比贡献,奋力实现中国梦”活动(以下简称“讲、比”活动)深入开展,营造群众性技术bwin|登录活动的良好氛围,全国“讲、比”活动领导小组(国家发展改革委、科技部、国务院国资委和中国科协)决定对2013-2014年度在企业开展“讲、比”活动中有突出贡献、有示范作用、辐射性强的先进集体、bwin|登录团队、bwin|登录标兵和优秀组织者进行评选表彰。根据《全国“讲、比”活动表彰... >> 详细

 
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 征稿通知
关于2013-2014年度全国“讲理想、比贡献,奋力实现中国梦”活动先进集体、bwin|登录团队、bwin|登录标兵和优秀组织者入选名单公示的通知

 全“讲、比”组办发〔2014〕11号

   为深入贯彻党的十八大、十八届三中全会精神和习近平总书记系列重要讲话精神,服务实施bwin|登录驱动发展战略,进一步推动“讲理想、比贡献,奋力实现中国梦”活... >> 详细

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2016/3/11
盛万兴: 你用电,我用心

文/庞贝 毛艳玲

你每天的生活是怎样的,它正在被什么定义着?吃穿用度?衣食住行?工作?圈子?手机?电脑?信息?网络?如果停电了,这一切将如何继续?

充足、及时的电力供应如影随形地伴随着我们,它几乎已经变成像空气一样的人生必需品,使我们开始将它的存在视作理所当然、天经地义。

然而你有没有想过,要保证时时处处充足高效的电力需求,这是一个多么庞大复杂、耗费人力和心力的工作?

你光鲜生活的背后,是一群默默提供服务的贡献者,尽管他们的劳动常常被人们习以为常地忽略。这群人有个共同的名字“电力人”,而盛万兴是他们其中表现抢眼的一员。

盛万兴,中国电力科学研究院配电研究所所长,教授级高级工程师,博士生导师,国网公司“智能配电网优化规划与高性能控制科技攻关团队”学术带头人,“配电变压器节能技术”北京市重点实验室主任,“先进配电自动化与配电网优化控制”国家电网公司重点实验室主任。长期从事配电网技术研究、开发及管理工作。近年来,致力于智能配电网仿真、自愈控制、自动需求响应、分布式发电、微电网、主动配电网等研究,先后承担国家973/863支撑计划、国家自然科学基金、国网公司科技项目等30余项,出版专著15部,发表论文180余篇,获专利、软件著作权60余项,制订国家、行业、企业标准30余项,获省部级科技奖20余项,培养博士后、博士、硕士研究生30余名,主持工程应用项目累计数十亿元产值,取得了巨大经济与社会效益。

特别是“十二五”以来,他带领科技攻关团队,系统地开展了智能电网技术研究开发,在智能配电网规划、仿真、自愈、微电网等国际前沿的智能电网理论方法、关键技术研究中取得了多项重要成果,率先在国内31个省(市)成功实施了配电网供电模式、风险评估、自愈控制、数模仿真、分布式发电并网与微电网等试点示范工程。近年来,先后在国际电工领域三大顶尖组织IEC、IEEE、CIGRE发起成立了配电网、微电网技术标准工作组,使中国成为召集人,有力地促进了我国智能配用电技术发展,极大地提升了国际影响力。

挑战一:地域广阔、

规模巨大、差异显著

应对:逆向规划,系统解决中国配电网建设模式

我们总会自豪地说,祖国幅员辽阔,地大物博。

然而相对于基础设施建设而言,广袤的国土,多样的地形气候条件,都会成为建设的天然屏障。

            

                        盛万兴(中)密切关注虚拟同步发电机并网装置研发

以我国体量之巨大,地理环境之复杂,如何保证大规模、稳定、安全、无障碍供电,挑战着电力人的智慧。

电网是支撑国民经济与社会发展的重要基础设施,配电网担负直接向用户供电的重要任务。由于电能具有难以存储的自然属性,电能的配送要与用户用电的需求相匹配才是经济的。传统的电网规划方法是从发电环节到用户自上而下按电压等级布局电网、布点变电站,只考虑供用电量的总体平衡,不考虑用户分布、用电需求与特点。面对分布广泛、差异显著又体量巨大的配电网,这种单向规划思路会带来巨大投资,而且供电效果差。如何破解这一难题?

盛万兴首次提出基于负荷—电网协调的优化规划方法,进而提出建立基于供电模式的配电网规划设计思想。

供电模式是界定电网结构、供电单元和电网装备等供电系统主要组成要素的电网规划设计方案,它统筹了供电设施配置与用电需求的协调匹配,具有规划针对性强、适应地域差异化、显著节约投资的优点。

在我国大规模配电网建设改造的迫切需求下,盛万兴的团队系统地建立了覆盖我国东、中、西部供用电需求的96种配电网典型供电模式库,开发了配电网优化规划设计系统等,出版专著6部,制定了配套技术标准与规范,填补了国内外供电模式研究空白,大大提高了体量巨大的配电网建设改造的经济性与有效性,解决了偏远无电地区电网延伸供电难题。研究成果已广泛用于城乡配电网建设改造工程,节约投资上百亿元。

特别需要指出的是,我国农村配电网覆盖2800多个县(市、区),服务全国80%以上的人口,售电量超过50%,是配电网建设中突出的“老大难”问题。在新农村电气化建设的形势下,盛万兴bwin|登录性地提出“集大成”思路,针对服务社会主义新农村建设,提供结构合理、设备先进、电能优质、供电可靠、安全经济、节能环保、可持续发展的新型农村电网供电模式与建设方案,建设综合示范工程,建立标准化供用电示范区、示范村。

           

                    盛万兴(前排中)与微电网与直流配电技术研究团队合影

近年来我国配电网建设与发展的实践证明,盛万兴及其团队富有成效的研究,系统地解决了世界上规模最大、地域广阔复杂的中国配电网建设模式问题。研究成果对配电网的规划、建设、运行管理、优质服务等方面都具有直接、重要的指导作用和广泛的推广应用价值,为我国配电网建设改造奠定了坚实的科技支撑基础。

挑战二:点多线长、

高损耗、低电压、突

发过载

应对:全网优化、综合治理、重点突破,提供完整解决方案

有电可用是否就万事俱备了?当然不是。

配电网具有显著的地域分散性,线路长、设备多,用电随机性强、负荷峰谷差大。因而,配电网的电能配送损耗(线损率)高、末端供电质量(电压合格率)不稳定、设备抗过载能力要求高。这些都迫切需要通过技术bwin|登录加以解决。

其一,我国城乡配电网损耗占电网损耗总量70%左右,配电变压器损耗占配电网损耗总量30%~70%,空载损耗在深夜时甚至能占到变压器损耗的50%~80%。降低配电网和配电变压器损耗是电网降损节能的重点。

其二,城乡配电网中,当供电电压低于标准规定的允许下限值统称为“低电压”,严重的低电压(190伏以下)将导致部分家用电器无法正常使用,影响生产生活。同时,农村低压电网用电安全形势严峻,人身触电伤亡等重大安全事故时有发生,对供电企业和电力客户均造成了严重影响。

其三,在农村配电网中,配电变压器全年绝大部分时间处于轻载运行状态,但用电负荷时段较为集中,春节及农忙等时期农村用电负荷急剧增长,部分地区配电变压器短时段严重过载运行,因过载烧毁情况也时有发生,严重影响了生产生活。据统计,部分配电台区全年集中高峰用电时间仅持续1~2周,其他时间均处于近空载或轻载(负载率10%左右)运行状态,如果将具有这类负荷特征的台区配电变压器均更换为1.5倍或2倍额定容量的配电变压器,则额外投资将超过10~30亿元,其寿命期内空载损耗将增加70~123亿千瓦时,投资大、年均利用率低、运行费用高,造成大量能源和资金浪费。

针对上述问题和需求,盛万兴团队系统地提出了降低电能损耗、提升配电网供电质量、保障安全供用电的整体技术解决方案,并出版专著2部。突破了配电网经济运行分析、变压器突发过载、生物体触电特波识别等关键技术,研发了关键装备与系统,申请发明专利20余项,制定了配套的行业/企业技术标准与规范,为实现配电网降损增效、合格供电、安全运行提供了有效技术手段。

配电网线损高的原因主要是电网结构相对薄弱,装备水平落后,降损工作缺乏政策引导和激励机制。盛万兴提出,配电网节能降损必须两条腿同时走路,从技术和管理两个层面采取“三抓”举措,以提高综合指标为主抓全网一体化线损分析与管理,以实施全网无功优化为主抓网络优化和经济运行,以降低变压器损耗为主抓设备单元,实现科学降损,寻求综合降损1+1+13 的效果。他的团队开发了省市县一体化线损计算分析与管理系统、全网无功优化与控制系统,还研制了国际首台高效节能的有载调容调压变压器等关键设备。通过上述办法,使配电网综合线损率降低1.5个百分点,减少电量损耗218亿千瓦时,低压线损率平均降低2.533 个百分点。

据统计,存在“低电压”的配电台区有25万座,超供电半径的10kV线路12695条,低压线路430713条,如按照常规方式全面改造电网,则需投资近千亿,投资大,周期长。针对“低电压”问题,盛万兴通过大量调研分析,深层揭示我国配电网“低电压”问题发生根源,系统性研究“低电压”综合治理方法与技术,优化电网资源配置,达到少投资、短周期解决低电压问题的目的。经过种种举措,使居民年端电压不合格时间由350小时降至104小时,试点单位居民端电压合格率平均提高3.712 个百分点。项目成果在国网公司农网系统得到推广应用,农村低电压治理周期缩短约50%,节约投资约70%,对我国农村2203.7万户低电压治理发挥了重要作用。

近年来,春节等节假日农村外出务工人员集中返乡,造成用电负荷骤增、变压器过载甚至烧毁严重,春节保供电成为供电部门的严峻挑战。盛万兴带领团队迎难而上,攻克了提高变压器过载能力的关键技术,研制了系列化高过载配电变压器,过载能力达到1.5倍额定负荷持续运行6小时,1.75倍额定负荷持续运行3小时,2倍额定负荷持续运行1小时的设计要求,损耗性能参数与同容量常规配电变压器完全相同,可有效解决“大马拉小车”问题,降低配变空载损耗。与大容量配电变压器相比,将节约电量超过70亿千瓦时,节约投资超过10亿元,为相关供电企业带来了可观的经济和社会效益。

针对剩余电流动作保护器投运率低,导致农村低压电网用电安全难以得到有效保障问题,盛万兴团队在生物体触电电流变化特征及识别方法研究方面取得重大突破:在国际上首次建立了生物体触电电流波形数据库,设计了低压线路剩余电流仿真计算模型和绝缘子等低压供用电环节的剩余电流试验测试平台,提出了剩余电流动作保护器分级协调配合方法,制定了《农村低压电网剩余电流动作保护器配置导则》等系列技术标准,研发了低压供用电安全保障系统,实现了低压电网的数据监测、安全运行和管理等功能;并完成4省9县试点工程建设,试点单位总保护器和中级保护器安装率和投运率均达到100%。工程投运以来未出现保护器误动和越级跳闸问题,用电安全得到了有效保障,解决了农村人身触电伤亡频发问题。

挑战三:设备繁多、

系统复杂、管控难度大

应对:统一平台、集成设备、接纳新能源,构建智能电网

近年来配电网的发展面临两大突出问题:一方面,配电网体量庞大而分散、设备种类多、运行环境差,运行维护与管理困难;另一方面,随着分布式可再生能源发电的接入,配电网逐步演变成为含分布式电源的有源配电网,增加了系统复杂性,运行控制难度加大。如何实现对配电网有效的管控,保障为用户提供可靠、优质、高效、绿色的电力供电,是配电网技术发展的重点和难点,也是构建智能配电网的核心目标。

智能电网是采用先进的信息通信技术“武装”电网基础设施(电网智能化),实现对电网运行状态的有效监测、分析、控制与管理。国际上智能电网的重点也正是智能配用电。实质上,电网智能化要求实现自动化、信息化、互动化的高度融合。由于历史原因,我国配电网的自动化、信息化系统均按业务需要独立建设、“孤岛”运行、信息异构,现场的数据采集设备也是功能分散、重复配置。构建智能配电网,必须解决好技术架构设计、系统平台统一、信息资源整合、设备功能集成等关键技术问题。

盛万兴结合我国配电网特点及发展需求,组织30余家科研生产单位协作攻关,开展智能配电网建设的基础性关键技术研究与开发,填补了国际智能配电网建设模式的研究空白,奠定了我国在智能配电网技术领域的国际领先地位。

他首次提出了含分布式电源的智能配电网技术体系与层次建模方法,建立了112个智能配电网典型模型库及具有国际领先水平的数模混合仿真平台;首次提出了集成型智能变电站建设模式、智能配电台区建设模式等重要bwin|登录思想与概念;首次提出了智能配电网的风险辨识与自愈、“分布式电源—储能—负荷”分组优化、微电网能量自平衡/功率自平滑等bwin|登录理论方法。出版专著6部,发表SCI/EI检索论文100余篇。突破了智能配电设备一二融合平台、智能配电终端统一支撑平台、统一信息交互总线、智能配电网风险预警与自愈控制、分布式电源并网/微电网自适应协调控制等一系列关键技术,研发了关键设备与系统,申请发明专利150余项,制定国际/国家/行业/企业技术标准与规范30多项,成果应用于29省智能配电网试点示范工程。奠定了我国智能配电网技术发展的坚实基础。

“智能配电终端”是配电网智能化的关键设备,具有量大面广、功能需求多样的特点。目前,国内外配电终端设备的种类繁多、功能单一、可靠性低、互换性差等问题突出。盛万兴团队设计开发了用于研制多功能一体化智能配电终端的统一支撑平台开发工具,突破硬件平台、软件平台的关键技术,实现“统一支撑平台”的软硬件集成优化,可快速研制各类智能配电终端产品,并支持硬件即插即用与灵活扩展、软件移植和在线升级,从根本上解决了目前配电终端存在的一系列突出问题,缩短新产品开发周期75%,降低研发成本60%以上。

基于该平台开发的多功能一体化智能配电终端产品,实现了生物体特波检测、瞬时功率检测、电压无功优化、三相不平衡带载调节等多项关键技术突破与集成bwin|登录。用于配电网中,一台智能配电终端可替代多台单一功能设备,实现了对配电网运行状态的全采集、全可控,以及故障处理、无功补偿、损耗管理、谐波治理、负荷不平衡调节、漏电检测保护等综合应用功能,保证了配电网供电的安全可靠、优质高效,解决了供电可靠性低、供电质量差、用电安全隐患多、电能损耗高、运行维护困难等难题。试点示范工程累计应用智能配电终端1.76万台,节支2.3亿元。

截至2012年底,盛万兴团队主导完成11省13县智能配电网示范工程建设,试点区域供电可靠率平均提高0.11个百分点,居民端电压合格率平均提高0.64个百分点,低压线损率平均降低1.33个百分点。项目验收专家组认为:研究成果在智能配电台区、中低压配电网统一数据采集与集中监控平台、企业一体化信息管理平台和营配调模式优化等方面达到了国际领先水平,多项成果填补国内外空白。研究成果已在国网公司系统27个省(区、市)全面推广应用,取得显著经济社会效益,得到地方政府和电力客户的充分肯定,中央电视台、中国能源报、中国电力报、国家电网报等主流媒体给予广泛报道。

节能减排,提倡清洁能源是国家能源战略的方向。然而新能源发电如何应用,如何接入电网,如何实现火电、水电、核电、风电等的统一协调运行,都是十分棘手的问题。

赫尔洪德移民新村地处内蒙古草原深处,远离主网电源点,是我国中西部无电地区的典型代表,村民们生活简陋,电话、网络、电视等生产、生活的社会基础设施缺乏。那里年平均可照时数4452.7小时,日照时数2916.5小时;风功率密度等级属于4级,年有效风速小时数达7318小时。新村牧户103户,牧民生活用电和奶牛生产基地等用电功率上百千瓦。怎么解决这类偏远地区村子供电,造福百姓?

盛万兴带领团队,经过几个月的理论分析与若干次实地考察、讨论,提出一种“电源—负荷”分组优化的微电网建设模式,充分利用了当地的风、光资源,大大降低了建设运维成本,所建的微电网工程3年来运转正常。法国电力公司等多家单位参观后,都感慨中国的微电网工程能建设得如此先进、可靠。

除此之外,他们还在福建、浙江联合建设了海岛微电网工程,在天津、安徽联合建设了村庄模式微电网、户用模式微电网工程等,探索了不同需求、不同资源环境下的多种微电网建设模式,为我国分布式可再生能源发电并网及微电网建设提供了坚实的理论、技术及实践依据。

 “电力要造福于社会,科技要服务于民生”,这是盛万兴及其团队的人生信条。心中有用户,bwin|登录为百姓。他们始终以此为出发点和着力点,行走在中国这片广袤的热土之上,为人们的光明生活时刻奔忙。 

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