开山岛智能微电网及海水淡化项目
国家电网有限公司确立了“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标,作为责任央企,连云港供电公司致力于为沿海岛屿提供安全、优质、经济、环保的能源。为满足海岛用电需求,公司组建联合攻关团队,攻克发展、建设、运检、调控、信通等多个专业难题,在开山岛上建设一套综合能源智能微电网系统;充分利用海岛丰富的风、光、波浪能等自然资源,建设30千瓦风机一台,采用屋顶平铺方式建设110千瓦光伏,660千瓦时储能,发电功率50千瓦柴油发电机和日产10吨淡水的海水淡化系统,通过多种能源协同互补利用,彻底解决岛上用电用水紧缺难题。建成投运开山岛智能微电网及海水淡化系统,让开山岛的夜晚灯火通明,为将开山岛建设成为全省乃至全国有影响力的党性教育基地、国防教育基地、爱国主义教育基地贡献苏电经验。
电网台风灾害监测与防控关键技术研究及应用
我国是世界上台风灾害影响最严重的国家。台风灾害影响范围大,破坏力强,据统计 2013年-2015 年期间,台风灾害就导致广东电网输配电线路损失超 7.2 万基,影响用户达 776 万户以上,是沿海输配电线路损失的最主要原因,严重影响电网安全与社会供电。长期以来,电网风灾防控面临着设备风速缺乏有效监测分析、杆塔风灾破坏过程不明确、风灾损失难以量化评估、风灾防控措施不完备和辅助决策缺乏系统级信息集成等问题。台风灾害的精准预警与防控是提高电网应对能力的必要手段。 通过多学科协同创新,系统性解决了电网台风灾害广域监测、精准评估及高效防治等关键技术难题,取得了突破性创新成果,提出了微尺度台风风场精细化分析技术,揭示了复杂微地形区域的风场变化规律,构建了电网台风监测及灾害告警网络,首次将设备风场监测预警精度提升到 10m 量级,解决了有限监测站点无法对输配电线路全覆盖监测的难题,实现了具体到设备的台风灾害风险告警。提出了塔线体系风雨荷载耦合计算模型,建立了架空线路抗风承载能力及结构参数不确定性倒塌分析方法,有效定位输电杆塔薄弱部位和失效概率,发明了输电线路杆塔不停电加固技术,提升了杆塔抗风承载力。建立了配网台风灾害多因子损失预测模型,突破了强台风区域内配网杆塔定量损失评估的难题。发明了配网防风不停电快速打拉线装置及适用于多方向荷载的弃线保杆装置,拉线抢装时间缩短 90%,弃线保杆动作误差小于 5%,大幅减少配网因台风倒断杆事故; 构建了主配网设备台风监测与灾害防治体系,研发了电网台风灾害决策支持系统,实现了台风监测、灾害损失评估和防治辅助决策,有效支撑电网台风应急指挥。 项目获授权专利 31 项(包括美国专利 1 项,发明 16 项,实用新型 14 项),发表论文 60 篇(其中 SCI 24 篇、EI 21 篇、中文核心 11 篇),主编企标 1 项,参编行标 1 项;授权软件著作权 11 项。经专家组鉴定,成果达国际领先水平。
500kV输电线路属地化管理及带电作业能力提升
国网宁波公司输电中心,管辖架空输电线路785条,线路长度7964.709km。其中500千伏交流输电线路41条,长度1542.2km。宁波位于东南沿海,山地平原面积比为6:4,运行环境复杂,输电六防均有典型场景。基于现状,国网宁波公司积极推进输电线路的数字化转型,推进无人机、智能监控装置的机器替代,打造“立体巡检+集中监控”的输电线路运检新模式。积极推进全业务核心班组建设,始终坚持输电线路检修能力不退化,带电作业能力有提升,2022年全年持票完成三级风险作业103项,四级风险作业606项,2023年2月完成500kV等电位作业合成绝缘子更换工作。
浙江沿海地区台风灾害风险区域划分研究
浙江是我国重要沿海省份,为减少台风灾害引起的损失,对电力系统的风险区域划分尤为重要。首先从登陆点分布、路径特征、时间特征、风速特征及降水特征等方面,利用历史数据总结分析浙江沿海地区台风气象特征。其次,对浙江电力系统进行台风灾害特征分析,得到输电系统故障点分布、变电系统与台风登陆点距离关系、配电系统停电用户占比分布等。最后,采用浙江台风气象及电力系统历史数据绘制台风灾害风险区域图,特别是对倒塔高风险区、风偏高风险区及地质灾害高风险区进行了详细划分。分析结果可为各级电网应对台风灾害的风险评估与处置提供支持。
耐腐蚀轻质环保的球墨铸铁电杆
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,已成功用于铸造一些受力复杂、强度、韧性、耐磨性要求较高的零件,经常被提及的“以铁代钢”主要指球墨铸铁。 目前,国内输电杆主要采用碳素钢结构和热镀锌防腐处理,热镀锌钢结构杆塔生产和应用过程中存在如下问题:钢管杆由钢板轧制而成,单段壁厚相等,自身结构缺陷导致重量大,从而造成工程造价升高;防腐处理工艺复杂、成本高、污染环境,在沿海地区和工业污染区龙为突出;运输、安装施工困难,山区和边远地区尤为突出;日常运行维护费用高;因自身工艺(钢板轧制)无法重复利用。 为解决以上间题,利用球墨铸铁材料研究开发碳素钢电杆替代产品,具有显著经济效益和社会效益。
中国电煤采购价格指数(CECI)体系构建研究及应用
燃料成本占煤电企业总成本的70%左右,是发电企业成本控制的核心,煤价对煤电企业经营效益影响最为关键。国内现有的煤炭价格指数多反映产地或交易环节价格趋势,在指数设计规范、数据质量等方面存在不足,基本全部反映卖方和贸易商心理价格;煤电企业缺乏有行业影响力的电煤采购价格指数,市场话语权偏弱甚至丧失,给发电企业燃料采购和成本控制造非常不利的影响。因此,为真实反映电煤市场价格水平及趋势,2017年,应国家发改委领导要求,及各发电集团强烈呼吁,中电联牵头组织国内主要发电集团,组织开展了电煤采购价格指数体系研究及推广应用工作。 本课题在对国内外现行煤炭价格指数进行梳理的基础上,紧密结合电煤采购特点,聚焦管理创新和应用实际,研究形成了中国电煤采购价格指数(CECI)“四个方案”,构建指数“三个体系”,实现了“一个目标”。“四个方案”即形成了CECI沿海指数、采购经理人指数、进口指数、曹妃甸指数四个指数的编制方案。“三个体系”及覆盖国际国内两个市场、反映历史价格和价格预期两种维度、具有周指数和日指数两种表现方式的指数体系,CECI指数编制领导小组、工作小组和专家组、CECI指数编制办公室“三组一办”的指数建设管理体系,电厂数据报送人、集团数据审核人、CECI指数编制办数据编制人三级指数样本采样和审核体系。“一个目标”是CECI研究成果广泛应用、实现管理创新的价值目标。 本课题创建的CECI指数是国内外首个反映电煤发电侧价格的指数,具有很强的代表性,完善了国内煤炭价格指数构成。 本课题聚焦下水煤,以CECI沿海指数为核心,建立了包含采购经理人、进口指数和曹妃甸指数的覆盖国际国内两个市场、反映历史价格和价格预期两种维度、具有周指数和日指数两种表现方式的指数体系。形成的CECI指数体系完备,代表性强,参考意义大。 该课题在研究与应用过程中克服其他指数多包含询盘、报盘等尚未成交的单方报价信息的弊端,坚持基于电力企业真实成交的大数据样本,并在国内首次完全采用交易量数据构建量、价结合的指数计算模型,更科学编制CECI指数,能够更加真实准确反映市场价格整体水平,减少人为干扰操作空间。 该研究成果每周(日)定期发布,已经在政府、行业、企业各层面得到广泛推广应用,经济社会效益显著。CECI指数连续3年被国家发改委纳入年度电煤长协定价体系;神华、中煤等大型煤炭企业将CECI指数作为月度合同价格参考;发电企业也将CECI指数作为内部结算或招标采购的价格依据,以及市场跟踪、燃料管理的重要参考指标。
新型全方位防护端子箱研制
目前变电站使用的端于箱,因为设计不合理、材质差、加工工艺水平不高等各方面的原因,还存在密封不好、防风能力不足等请多问题:密封差。现有端于箱结构设计不合理,箱门处密封胶条材料质量差,制作工艺不高,缝隙较大。从端于箱底部封板穿过的电缆布置杂乱,导致有机防火泥难以填满电缆缝隙。通风口无密封功能。若变电内满,上诉原因均会导致箱体进水,追使一次设备停电。受潮凝露。沿海变电站须长期面对高温、高湿、高盐腐等运行环境,箱体与空气温差大,造成箱体内凝露现象普遍。长期凝露导致箱内二次回路对地绝缘电阻下降,严重时形成接地,引起保护拒动或误动,引发电网事故。防风差。部分端子箱门刚性不足,底部与基础连接不牢,未能彻底抵抗超级台风。当端于箱门和箱体被强劲风力破坏后,箱内的元器件将失去底护甚至被措毁,严重影响设备及电网安全。小动物活动频繁。箱体密封不严,冬季小动物频繁进入箱内取暖,若小动物不幸接触二次端子,将造成二次回路接地短路,危害电网安全稳定运行。 项昌组根据多年的现场运行经验,并查阅了大量的文献资料,从凝露成因、气流运动、金属材质等理论、方法入手,提出了全方位防护的技术目标,编写了技术说明书,制作了三维动画仿真模型,提出了制作的工艺要求和测试标准。研制了成品后在多家设计、施工、运行单位展示和使用,征求意见,并不断改进,反复验证,最终形成目标产品并在多个变电站成功应用。