厲害了，“追風(fēng)人” ！

蔡侗辰

你能想象遠(yuǎn)在青海的陽光能為中原“充電”嗎？

我國風(fēng)能、太陽能資源豐富，但它們卻像草原上的“野馬”，性情不定，難以馴服。

有這樣一個團(tuán)隊，短短幾年時間，他們突破了一個個世界級難題，創(chuàng)造了一項(xiàng)項(xiàng)世界第一。在他們的努力下，特高壓直流輸電成為國家戰(zhàn)略級技術(shù)，和高鐵、北斗一樣，成為享譽(yù)世界的“中國名片”。他們是國家電網(wǎng)經(jīng)研院直流技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊，他們被稱作馴服風(fēng)光野馬的“追風(fēng)人”。

徹底擺脫“洋拐棍”

為了馴服風(fēng)能、太陽能，2012年他們便開展了大量基礎(chǔ)性研究。當(dāng)時我國在柔性直流輸電技術(shù)方面沒有任何經(jīng)驗(yàn)，國外相關(guān)核心技術(shù)又嚴(yán)加封鎖?！霸诮拥巾?xiàng)目任務(wù)時，攻關(guān)團(tuán)隊每個人心中都惴惴不安，完全沒有成功的把握，有的同志提出以市場換技術(shù)的方式找外方搞技術(shù)引進(jìn)，但幾次接觸下來，技術(shù)轉(zhuǎn)讓條件苛刻，我們根本無法接受?！眹W(wǎng)經(jīng)研院直流技術(shù)中心主任樂波坦言。

這支攻關(guān)團(tuán)隊太年輕了，剛組建時平均年齡還不到30歲。帶著一股開拓創(chuàng)新、永不服輸?shù)钠磩?，他們開始了披荊斬棘的闖關(guān)之旅。

舟山工程是國家電網(wǎng)第一個商業(yè)化的柔性直流工程，也是世界首個五端柔性直流工程，主接線要比國外的兩端工程復(fù)雜得多。整個工程要用的設(shè)備有上百種，每種設(shè)備又有多種型式，排列組合起來就有上千種，許多設(shè)備連見都沒見過，更別說熟練使用和布置。

接到任務(wù)后，團(tuán)隊迅速分工，有的總結(jié)以前常規(guī)工程的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，有的研究新設(shè)備的功能和特點(diǎn)，有的開展理論分析，有的搭建仿真模型。其間，他們提出了幾十種方案，但經(jīng)過反復(fù)仿真分析，都滿足不了五端直流安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

只好全部推倒，從頭再來。

又經(jīng)過數(shù)月的“閉關(guān)修煉”，世界首個五端柔性直流工程主接線終于完成，徹底打破了未來可能的外方知識產(chǎn)權(quán)限制，完全做到了自主化設(shè)計。

舟山工程后，他們又“攻下”了供電可靠性要求更高的廈門工程?！艾F(xiàn)在，外方為了提高工程可靠性，反而模仿起‘中國方案，我們的身份也實(shí)現(xiàn)了從‘學(xué)生到‘老師的華麗轉(zhuǎn)變?！睒凡湴恋卣f。

在沒有任何資料可供借鑒的情況下，攻關(guān)團(tuán)隊拿下了一個又一個世界難題，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)零的突破，形成一套完整的柔性直流輸電成套設(shè)計體系，徹底擺脫了“洋拐棍”，實(shí)現(xiàn)了柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的“彎道超車”和“中國引領(lǐng)”。

創(chuàng)造12項(xiàng)世界第一

2020年6月29日，張北柔性直流電網(wǎng)工程竣工投產(chǎn)，來自草原的綠色動能點(diǎn)亮了京城的萬家燈火。張北工程不僅能夠滿足冬奧會的100%清潔供電需求，還將每年向北京輸送225億度清潔電力，相當(dāng)于北京年用電量的十分之一。

“柔性直流電網(wǎng)技術(shù)可以控制電能靈活轉(zhuǎn)向，適應(yīng)新能源的波動，是目前世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)?！睒凡ㄕf，張北工程采用了我國原創(chuàng)、世界領(lǐng)先的柔性直流電網(wǎng)新技術(shù)，把過去不可控的風(fēng)能變?yōu)榭煽貎?yōu)質(zhì)電能。“工程創(chuàng)造了12項(xiàng)世界第一，提出了破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用世界級難題的中國方案?！?/p>

12項(xiàng)沉甸甸的世界第一，凝聚著科研人員克服重重困難、戰(zhàn)勝層層挑戰(zhàn)所付出的艱辛和努力。

靈活可靠消納新能源，首先碰到的難題是要研制確保電網(wǎng)安全的新設(shè)備、新技術(shù)?！爸绷麟娋W(wǎng)設(shè)計的難點(diǎn)在于要應(yīng)對不經(jīng)常發(fā)生的嚴(yán)重故障，解決這個問題，就必須找到能確保電網(wǎng)安全的‘速效救心丸?！眻F(tuán)隊技術(shù)骨干李探博士說。

李探一畢業(yè)，就和團(tuán)隊一頭扎入柔性直流電網(wǎng)的資料堆，從查公式、編程序開始，一晃就是5年時間。研發(fā)之初，由于相關(guān)技術(shù)在世界范圍內(nèi)都處于完全空白狀態(tài)，沒有任何經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，團(tuán)隊只能從零開始。然而正是這張“白紙”，給年輕的科研人員提供了從理論到實(shí)踐的廣闊舞臺。

不設(shè)權(quán)威、自由發(fā)揮、鼓勵原創(chuàng)是團(tuán)隊組建時就確定的工作原則。從“半橋式換流閥+直流斷路器”到“全橋式換流閥”，他們大膽假設(shè)、小心求證，從“交流耗能裝置”到“直流耗能裝置”，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍，經(jīng)歷了數(shù)月“白加黑”“5+2”的鏖戰(zhàn)和面紅耳赤的爭論，終于實(shí)現(xiàn)了“首臺套”直流斷路器和交流耗能裝置的重大技術(shù)突破。

張北工程的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)需要依賴于“新能源”和“柔性直流電網(wǎng)”的真實(shí)模型，這兩個高度復(fù)雜的系統(tǒng)，單獨(dú)拿出來進(jìn)行建模已經(jīng)困難重重，進(jìn)行聯(lián)合測試更是從未有過先例。

400多面控制屏柜，通過上萬根線纜連接起來，將新能源和4座換流站組合在一起，建立起反映電網(wǎng)真實(shí)特性的超大規(guī)模仿真系統(tǒng)。僅啟動一次，就要花費(fèi)數(shù)小時。

“這只是邁出了平臺構(gòu)建的第一步?！睂?shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人厲璇介紹，“在資源條件有限的情況下，還要準(zhǔn)確刻畫復(fù)雜系統(tǒng)的快速變化特性，這是更加關(guān)鍵的一步?！睅资畟€新能源場站，四端柔性直流電網(wǎng)，包含了數(shù)十萬元件、上萬根光纖，對系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)算能力提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時運(yùn)算，如此龐大的系統(tǒng)在每個毫秒都要進(jìn)行幾十億次仿真計算，這儼然是一個超級計算系統(tǒng)，超算能力對系統(tǒng)配置提出了不可能達(dá)到的要求。

為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時運(yùn)算目標(biāo)，必須另辟蹊徑。“將系統(tǒng)和元件進(jìn)行有效簡化后，我們所提出的多項(xiàng)等值技術(shù)將仿真速度提升了近60%，完全達(dá)到工程精度。”厲璇說。在對模型進(jìn)行逐步等值的過程中，科研人員們經(jīng)歷了種種坎坷和失敗，一個錯誤的脈沖信號，一個程序的細(xì)微漏洞，或一個設(shè)置不合理的參數(shù)，都容易導(dǎo)致系統(tǒng)報錯或失穩(wěn)崩潰。