全球能源互联网

详细讲解了新一代配用电系统的典型特征和关键技术。在谈到全球能源互联网的本质内涵时，高峰认为，能源互联网是一种互联网理念、技术与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的新型生态化能源系统。其以可再生能源优先、以电力为基础，通过多种能源协同、供给与消费协同、集中式与分布式协同，大众广泛参与，实现物质流、能量流、信息流、业务流、资金流、价值流的优化配置，促进能源系统更高质量、更有效率、更加公平、更可持续。

“新能源可靠替代促进全球碳中和》报告基于全球新能源发夏形势和全球能源互联网理念，以推动可再生能源倍增发展、落实中美阳光之乡声明为目标，创新提出新能源可靠替代的理念内涵，发展阶段、实现途径，构建新能源可靠替代进程评估体系，因地制直设计区域新能源可靠替代的实现路径，展示基于新能源'倍增式发展+可靠替代”的全球能液互联网碳中和方案，探讨新能源可靠替代的模式和技术创新实践，为全球各国加快新能源发展提供系统方案与重要借鉴。

结合上海公司在虚拟电厂开展的工程实践，依托前期和全球能源互联网研究院有限公司信通所的研究成果，阐述面向虚拟电厂的新型通信系统总体设计原则、特点，通信、安全领域涉及的关键技术以及在示范工程建设中的落地应用情况。他表示虚拟电厂开辟了推进能源转型、实现两个50%和碳中和重大目标的新路径。未来虚拟电厂将呈现地域分布越来越广、信息交互越来越频繁、控制向末梢延伸的态势，并强化电力调频、调峰等功能，对通信网络、安全防护等方面提出了更高的技术需求。

本项目紧扣国家“一带一路”战略倡议这一宏伟构想的时代背景，旨在牢牢把握“一带一路”带来的新一轮全方位对外开放的历史性机遇，深入分析公司如何优化国际业务区域布局、创新国际业务开拓方式和融资方式，从而创新国际业务拓展模式，为推动国际业务的动态优化发展、加快实现“两个转变”提供决策支撑，也为公司“顺势而为”迎来国际业务发展的又一黄金时期、加快推进全球能源互联网建设谋篇布局。 本项目研究起止时间为 2015 年 1 月 1 日至 2015 年 10 月 28 日，期间开展了大量调研访谈和研讨，掌握了大量的宝贵一手资料。先后对美国通用电气公司、法国电力公司、德国西门子公司、日本丰田汽车公司、韩国三星公司、中国电力建设集团、上海电气集团等国内外知名企业开展专题调研；对俄罗斯、蒙古、哈萨克斯坦、巴基斯坦、印度、印度尼西亚、尼泊尔、土耳其、埃及、波兰、沙特阿拉伯等“一带一路”沿线重点国家的宏观环境及主要风险、电力行业发展情况及前景进行系统梳理分析；对公司国际部、国际公司、中电装备公司、南瑞、许继、平高、山东电工电气等系统内相关部门单位开展调研访谈和座谈会。提出的有关建议将被纳入《中央企业“十三五”国际化经营战略实施纲要》、《“一带一路”建设电网领域合作规划》、《国家电网公司“十三五”国际化发展规划》。

随着全球能源互联网的推广，换流站作为跨区电网的关键节点、特高压电网的重要组成部分，具有设备繁多、结构复杂、技术密集的特点。换流站年度停电检修过程中参检单位多、人员多、车辆多、区域多、交叉多，对检修现场难以全面实时管控。以胶东站为例参检单位多达31家、500余人、30余辆高空车，涉及15个作业面。目前换流站年度停电检修现场管控普遍采用办理出入证、二维码等方式，全过程依靠管理人员广撒网、逐项查、挨个看、面面跑、人人问。现有的检修管控方式存在盲区，不能实时掌握检修区域划分、人员车辆信息、工作票情况，不能掌握工作负责人、监护人和监督人员到位情况，不能实时监督人员是否进入工作无关区域，给检修、安全工作埋下巨大隐患。现有检修管控手段难以满足透明、安全、高效的工作需求，现场管控难题亟待解决。检修现场智能云管控平台集成自动控制、射频识别、4G网络通讯、高清视频自动跟踪，是多学科综合应用的一体平台。平台以检修现场为出发点，革新常规检修管控手段，将物联网识别、二维码、后台数据统计分析有效融合，实时获取人员工作状态、器具使用情况等数据并进行云计算，整合图形、图表、报警、声光、网络等多种媒介，对人车物在移动、静止下自动识别、自动跟踪，提供定位追溯、报警联动、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对检修现场实时管控。

本项目历时9年，从电网仿真建模、源网友好互动、连锁故障紧急防御及垮网风险快速阻断等方面开展技术攻关和工程应用，取得了一批创新性成果，获得授权发明专利8项，发表论文18篇。主要成果如下：1、提出了计及外部环境扰动的大型新能源场站动态等值技术，建立了计及详细控制系统的柔性设备仿真模型，应用于西北电网生产实际，提升了对复杂电网运行控制的精度。2、揭示了新能源与直流交互耦合及连锁脱网演化机理，计及新能源量化接纳能力和柔性装备优化配置的源网协同预防控制技术，提升了高占比新能源送端电网抗扰能力和交直流输电通道送电水平，降低了新能源大规模连锁脱网风险。3、提出了计及新能源暂态演化信息的连锁故障紧急阻断技术，研发了应对多类型连锁故障的全局资源协调紧急控制系统，填补了高占比新能源电网连锁故障紧急防控技术空白，提升了电网应对连锁故障风险的能力。4、提出计及新能源的高频切机控制技术，研发了西北电网高频切机监视与预警系统，构建了监视、控制及预警于一体的涵盖新能源的高频切机体系，提升电网抵御严重故障能力。 项目成果已应用于祁韶特高压直流工程、青海海西串补工程、甘肃河西加强工程等重大工程项目，显著提升了电网应对连锁故障的防控能力。截止2020年底，累计提高新能源消纳电量114.2亿千瓦，减少电煤消耗近365.44万吨，减少二氧化硫排放约65094吨，降低烟尘排放约18272吨，累计新增销售额98.44亿元，新增利润9.07亿元。成果为推动我国电力能源转型升级和全球能源互联网安全领域科技创新提供了技术、装备支撑。

目前最新的技术成果经过多年的技术沉淀与功能完善，已经完成了多次迭代，最新的技术成果在市面上已经做了一定的推广应用，在河北、山东、清海、内蒙、四川、江西等多地均有应用，并与南瑞等大厂进行了战略推广合作。以上为部分展示：青海西宁检修公司调度UPS机房，采用我司最新研制的第三代蓄电池智能管理系统，在现有监测技术水平上，进行了技术改造升级，对240节*2组蓄电池组运行健康度，全方位监测及在线定期活化，实现蓄电池组全自动、智能化健康度预判与全寿命周期管理。包钢动供总厂16套直流改造项目，全部加装我司第三代蓄电池智能管理系统，增强了恶劣工况环境下，蓄电池运行稳定性，与使用寿命。冀北张家口柳树屯变电站，围绕国网《智能运检》白皮书及泛在电力物联网建设方向，运用大、云、物、移，人工智能等先进技术手段提升现有电源系统整体技术水平，为推动发展能源互联网，建设冀北全球能源互联网创新示范区，进行了直流电源系统领域创新实践。

±1100kV昌吉-古泉特高压直流输电工程首次将直流电压提升至±1100千伏，输电容量提升至12GW，送电距离超过3300千米，是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的“四最”特高压直流输电工程。 ±1100kV工程土建施工、电气安装和调试的难度都远超以往任何电网工程，1100kV直流设备全部重新研制，对现场设备安装技术挑战极大，主要表现在：超长、超重、超常规特大型设备安装技术挑战极大。高端换流变全装带油总重达909吨，超过电网工程设备安装重量及体量极限；户内直流场在有限空间内的大型设备安装提出了新的要求；±1100kV工程由于电压等级提升，极线侧耐受操作冲击电压的放电曲线已达到饱和区域，电场均匀性和空气间隙对电极形状极为敏感，对现场金具安装工艺提出了新的要求；阀厅和户内直流场均为超大跨度建筑物，最大跨度达80米，建筑单体面积近8000平米，采用格构柱+空间桁架梁结构方案。当前国内、外均没有适用于±1100kV及以下换流站工程分系统调试的规程及标准。 本系列标准围绕±1100kV工程带来的挑战和技术空白：一是首次形成了1100kV设备安装技术标准体系，制定了涵盖±1100kV工程线路施工、土建施工、设备安装和分系统调试建设全过程、各环节的安装及验收技术标准；二是研制形成了国际上首台首套±1100kV设备现场安装的全套施工装备，确定了各种技术路线设备厂家的工装设施、试验设备、大件运输的技术标准要求，安装功效提升20%；三是首次创新形成了具有现场实践意义的定量化验收及检测指标体系，创新研发了特殊金具缺陷三维测量装置，填补了金具表面平整度检测的空白；首次建立适用于±1100kV电压等级及以下特高压换流站完整的分系统调试规范体系，实现了提前预控系统调试项目不带电检查。国内外尚无成熟经验和技术标准，从工程设计、设备、施工、安装至调试验收，均属于国际首创，本系列标准均属首次制定与实践。 本系列标准有力保障了±1100kV昌吉-古泉特高压直流输电工程的顺利投运，将国际首次创新引领性工程在建设各环节的诸多新问题得以解决，建立了全套的调试和验收标准，为后续电网建设提供强有力的技术储备，充分保障了工程建设高质量、安全稳定运行目标。±1100kV工程投运后，每年可向华东地区输送电能660亿度，对于有序推进一带一路，构建全球能源互联网，具有重大示范意义。

本次活动由中国电力企业联合会科技开发服务中心、中国电力科学研究院有限公司联合主办，电力行业输配电技术协作网、电力信息通信专家工作委员会、中能国研（北京）电力科学研究院承办，全球能源互联网研究院有限公司、中电运行信息技术有限公司、北京启明星辰信息安全技术有限公司协办，北京神州绿盟信息安全科技股份有限公司、杭州安恒信息技术股份有限公司、北京三思网安科技有限公司、北京赛宁网安科技有限公司支持。

特高压直流输电是当前唯一可实现将万兆瓦级电能高效率输送至两千公里以外的先进输电技术，作为高压直流输电的核心设备，换流阀运行可靠性直接影响整个直流工程的安全稳定运行。 换流阀是由晶闸管、阻尼电阻、均压电阻、电抗器、晶闸管级触发监测单元等数百个元部件构成的复杂电力设备，任一元件故障都会对换流阀可靠运行带来严重影响。如何在换流阀生产、工程调试和停电检修阶段对全部元件参数、功能、相互配合进行系统测试是换流阀设计技术的重要组成部分，相关技术长期被三家国外公司垄断。 2010年，全球能源互联网研究院成功研制了国内首个具有完全自主知识产权的A5000型直流输电换流阀，并通过国家能源局技术成果鉴定。为确保换流阀工程应用可靠性，继续开展换流阀测试设备的开发。针对晶闸管级阻尼回路参数测量方法、触发监测单元触发保护功能测试方法和阀基电子设备闭环测试方法等关键技术进行系统深入研究。于2015年研制成功国内首个完全自主知识产权的换流阀晶闸管级功能测试设备，并陆续在哈郑西门子换流阀改造和灵邵直流工程中得到成功应用，成为A5000换流阀设计方案验证、出厂测试、现场调试和检修期间潜在运行风险排查的有效手段。