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電力建設(shè)是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的“先行官”“穩(wěn)壓器”。今年，湖南省迎峰度夏第一波最大負(fù)荷達(dá)到4165萬千瓦，創(chuàng)歷史新高。進(jìn)入伏天以來，電網(wǎng)的安全運(yùn)行更與每一位市民息息相關(guān)。

作為湖南電力的重要科研支撐機(jī)構(gòu)，近年來，國網(wǎng)湖南電力科學(xué)研究院在網(wǎng)源協(xié)調(diào)與儲能、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定與控制、運(yùn)檢智能化等核心技術(shù)攻關(guān)上取得系列突破，有力保障了全省電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。7月17日，記者來到該研究院，走進(jìn)電網(wǎng)科研攻關(guān)一線，看電力系統(tǒng)硬核科技如何守護(hù)萬家燈火。

“聽懂”設(shè)備聲音，精準(zhǔn)識別故障

或許大多數(shù)人只聽說過指紋，事實上聲音也有“紋”；而且聲紋和指紋一樣，都是獨(dú)一無二的。

電子設(shè)備也會產(chǎn)生特有的聲音。近年來，隨著聲紋識別技術(shù)、算法水平的不斷提升，該技術(shù)在電力行業(yè)也越來越受到關(guān)注，得到了廣泛應(yīng)用。借助聲紋，可實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行異常狀態(tài)監(jiān)測主動預(yù)警和檢修智能輔助決策。

“在電力系統(tǒng)中，不同電力設(shè)備運(yùn)行時也會發(fā)出不同的聲音，形成獨(dú)特的聲紋。”國網(wǎng)電力設(shè)施振動與聲學(xué)技術(shù)實驗室技術(shù)負(fù)責(zé)人盧鈴告訴記者，在變壓器等電力設(shè)備運(yùn)行時，產(chǎn)生的聲學(xué)信號能體現(xiàn)大量的狀態(tài)信息，就像人的指紋一樣具有辨識特征，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時，聲紋也會隨之改變。因此，可借助聲紋識別技術(shù)診斷電氣設(shè)備某些機(jī)械缺陷、異常工況等安全隱患，實現(xiàn)電力設(shè)備異常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、主動預(yù)警和智能檢修輔助決策。

“若要建設(shè)安全高效的新型電力系統(tǒng)，就必須對關(guān)鍵電力設(shè)備實行全面監(jiān)測。”盧鈴表示，現(xiàn)在國網(wǎng)湖南電科院已研制出“變壓器聲紋巡檢機(jī)器人”“輸電線路聲紋在線監(jiān)測裝置”等硬核科技產(chǎn)品，電網(wǎng)運(yùn)維工作人員可遠(yuǎn)程對主要設(shè)備的聲音進(jìn)行巡查、監(jiān)聽，進(jìn)而精準(zhǔn)判斷出變壓器的直流偏磁、冷卻裝置異常、局部機(jī)械松動，線路絕緣子異常放電等故障、缺陷，有效提高電網(wǎng)設(shè)備智能運(yùn)檢水平，也可增強(qiáng)整個輸變電系統(tǒng)的安全運(yùn)行能力。

打造更加智慧的電力系統(tǒng)

“雙碳”戰(zhàn)略下，新型配電系統(tǒng)運(yùn)行場景復(fù)雜、受控對象眾多、用戶雙向互動，急需推動配電網(wǎng)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型。目前，國網(wǎng)湖南電科院的科研工作已深度融入電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行全環(huán)節(jié)。

走進(jìn)國網(wǎng)湖南電科院的國網(wǎng)配電網(wǎng)智能化應(yīng)用技術(shù)實驗室，科研人員正在對實驗室自主研發(fā)的“移動式V2N保供電裝備”進(jìn)行模擬應(yīng)用試驗。

“眼前這個裝備以電動汽車為儲能介質(zhì)，當(dāng)配電網(wǎng)供電出現(xiàn)突發(fā)狀況時，可以通過電力電子技術(shù)進(jìn)行能量變換。”國網(wǎng)公司配電網(wǎng)智能化應(yīng)用技術(shù)實驗室常務(wù)副主任朱吉然介紹，憑借其輕便小巧、穩(wěn)定可靠和可移動的特點(diǎn)，可及時為重點(diǎn)負(fù)荷線路提供照明、音響廣播、監(jiān)控等穩(wěn)定的應(yīng)急供電保障。

高考期間，該裝備還成功應(yīng)用于高考保電，為多個考點(diǎn)提供了應(yīng)急供電保障。

近年來，朱吉然和他的團(tuán)隊為提高長沙城市配電網(wǎng)的故障信息感知能力、故障處理效率，攻克了多個難題，也對長沙打造全球研發(fā)中心城市充滿期待。

“下階段，我們將重點(diǎn)突破主動配電‘源網(wǎng)荷儲’、虛擬電廠等關(guān)鍵核心技術(shù)，研發(fā)電動汽車超級充電系統(tǒng)，提升超級充電站與電網(wǎng)間的協(xié)調(diào)互動能力，提高電網(wǎng)調(diào)峰裕度，促進(jìn)新能源優(yōu)先消納，為長沙打造更加智慧、適應(yīng)性更強(qiáng)的電力系統(tǒng)。”朱吉然說。

新型儲能技術(shù)保障電力供應(yīng)

在新型儲能技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，儲能作為提升新一代智能電網(wǎng)可靠性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵設(shè)施，又在國網(wǎng)湖南電科院的實驗室里迎來新的突破。

從今年3月起，在位于郴州資興的東江水力發(fā)電廠里，氣壓取代了物理的高度差勢能，實現(xiàn)“水壓氣、氣儲能、氣壓水、水發(fā)電”，完成能量儲存與電能的新型轉(zhuǎn)換……這是高效清潔發(fā)電技術(shù)湖南省重點(diǎn)實驗室的研發(fā)成果。

“通過利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時的剩余電力來壓縮空氣，再將其儲存起來，然后在用電高峰期利用水輪機(jī)的高效率和水的高密度，把儲存的能量轉(zhuǎn)換為電能。”

采訪中，國網(wǎng)湖南電力一級領(lǐng)軍專家朱光明博士說，儲能發(fā)電系統(tǒng)介質(zhì)只涉及水和空氣，占地面積小，無污染無排放，更不受水資源和地理條件限制，可廣泛應(yīng)用于各大工業(yè)園區(qū)或居民小區(qū)的削峰填谷電力供應(yīng)、中小水電的抽蓄化改造等。

“實驗室自組建以來，我們圍繞‘高效’和‘清潔’兩大關(guān)鍵詞，立足電網(wǎng)穩(wěn)定和能源低碳進(jìn)行研發(fā)，助力全省電力穩(wěn)定供應(yīng)。”朱光明表示，現(xiàn)在他們的技術(shù)不僅能夠強(qiáng)力支撐全省電力保供大局，源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制水平更是位居國內(nèi)前列。

“眼下，在碳監(jiān)測、壓縮空氣水力利用、熱儲能等領(lǐng)域，還有大量關(guān)鍵核心技術(shù)等待我們?nèi)ネ黄啤?rdquo;他信心滿滿地告訴記者，今后還將持續(xù)開展原創(chuàng)型、實用型研究，在助力長沙打造全球研發(fā)中心城市的進(jìn)程中作出更多貢獻(xiàn)。

原標(biāo)題：新型儲能技術(shù)保障電力供應(yīng)