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国家能源集团龙源电力首席技术带头人张石:新能源领域的探索者

   日期:2021-08-12     来源:中国煤炭网    浏览:1348    评论:0    
间歇式电源并网规划与随机过程分析技术、风电场雷击接闪过程观测及风电机组综合防雷技术、大规模集中入网新能源建模及应用……一个个科技创新项目,全部出自国家能源集团龙源电力首席技术带头人、龙源工程技术公司输变电技术中心经理张石之手。参加工作十年来,张石用实际行动诠释了新时代科技工作者的创新精神。近年来,他先后获得“中国电力科学研究院科学技术进步一等奖”“国家能源集团科技进步二等奖”等荣誉。

今年6月,张石当选国际电工委员会可再生能源接入电网技术分委会工作组专家,这是国家能源集团首次与该国际标准化机构对接,标志着国家能源集团在强化新能源行业国际标准建设、提升标准国际化水平和不断扩大行业话语权及影响力方面迈上新台阶。

万水千山不忘来时路

2017年12月的一天早上,一份来自广西地区风电场的工作联系单摆在张石的桌上,寻求对风电机组雷击事故的技术支持。来不及收拾行李,当天他就带领智能输变电技术团队2名技术骨干一起赶到事故现场。

12月的广西山区依旧高温多雨,饱受雷击困扰。“看,那个叶片后缘开裂了,都烧黑了,一打雷下雨就心有余悸。”“那咱们测一测,会不会风电机组的防雷设计标准,无法承受实际的雷击情况呢?”“对!咱们在风电机组里安装罗氏线圈,测雷电流的幅值和极性,还可以测雷电流的特性……”大家对着严重损毁的叶片你一言我一语,纷纷建言献策。

说干就干,张石带领技术人员在3个雷电频发的试点风电场分批次安装了近百个测量雷击电流特性的罗氏线圈,还安装了几十部工业高速摄像机,同时加装电场和磁场测量仪,对雷击数据进行整体分析。“能不能做一个模型模拟雷击过程,分析每个风电场雷击风险最高的机组呢?”正是张石突如其来的灵感,推开了解决风电机组雷击问题的大门。两个月后,大容量风力发电机三维雷电先导发展模型构建出来了,在模型中输入所有风电机组的相关参数和地理信息,即可形成风电机组的雷击风险排名,其结果和现场实际数据基本吻合。

最终,张石携团队通过风电机组雷击防护研究,围绕雷击过程不明、基础参数缺乏、风电机组防雷设计不完善和集电系统雷击故障突出等基础问题,攻克了风电场雷击综合观测技术、风电机组本体雷击风险评估方法和风电场集电系统雷电瞬态计算模型3项关键技术,并通过开展风电机组雷击综合防护方案研究设计工作,保障1.2万余台风电机组的平稳运行。

这是张石工作的常态,回望成长的足迹,博士毕业后,他扎根于祖国偏远艰苦地区,承受了额尔古纳葫芦头的天寒地冻,度过了平潭岛上的炎热酷暑。一次次难忘的经历见证了张石为梦想前行的奋斗岁月。

树高千尺根深在沃土

“将近200个风电场,每年都要做继电保护定值的校核,这些工作各个风电场每年都委托外部单位进行,一个风电场就要将近10万元的费用,每年是多大的生产成本支出呀。”2018年3月的一天晚上,张石对着电脑上150多个还未完成的定值计算单犯起了愁。

每个风电场都有大量的基础参数要收集,全部设备的铭牌、保护CT变比、零序CT变比、跳闸回路的接线……一个风电场需要收集的基础参数就有几千个。而且每个风电场具体情况不一样,都需要单独建模、核实情况,再做定制化计算,还要出计算书、定值单和定值报告,每个风电场要的报告内容都要上百页,这个工作量太大了,还从来没有哪个公司可以完成如此繁冗的定值计算工作。

“必须想个办法把算法做进系统,最好再开发一个系统,提前录入市面上所有保护装置品牌、所有型号和所有版本号的定值单模板,这样以后就不用再每次现做了。”张石暗暗思忖。而当时市面上所有同类系统都没有做到兼顾市面上全部保护装置品牌、型号和所有版本号的定值单模板,不同厂家用词习惯和说法都不同,如何将几十万的数据归类与区分,是摆在张石面前的一道难题。但敢为人先、破釜沉舟的韧劲让他下定决心一定要做成。

经过3个多月的封闭开发后,项目终于落地成型。依托两个管理平台,可实现继电保护定值单模板编制、定值在线填报、定值在线生成等功能。平台包含主流继电保护设备厂家的定值单模板,可大幅缩减单据编制时间,也能全面掌握各风电场继电保护执行情况,减少因继电保护定值不合理导致的误跳闸率。

无惧风雨迎来新日出

2021年5月末的一个清晨,集团内网刊登了一则头条新闻:“5月24日,国家能源集团与国家电网公司在京签署战略合作框架协议,双方就深化合作事宜交换意见,助力实现能源安全保供和碳达峰碳中和目标。”

短短几十字,让张石原本平静的内心掀起阵阵涟漪。早在求学时,张石就有一个愿望——知行合一、学以致用,为新能源发电事业奋斗。正是这个愿望,让自己投身新能源事业。

在今年两会上,碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告,高比例消纳新能源关系到电力的可持续发展和中国政府庄严承诺的实现。国内外对于新能源的仿真研究主要集中在新能源场站内部设备、系统作用机理等方向,要打通这些技术间的壁垒,需要攻克太多难关,而张石却觉得这是一个机遇,更是一个巨大的挑战。

短短20多天时间,“新型电力系统下新能源高比例消纳关键技术研究与工程示范”在张石的脑海中逐渐成型。从项目立项、可行性研究,到确定各项关键技术以及模型试验,他都亲力亲为,不放过每一个细节。经过数日的“闭关修炼”,一个意义重大的科技创新项目已初具雏形。

每每想到项目产出的研究成果会对新型电力系统下的新能源高比例消纳起到至关重要的作用,张石都激动不已。建设基于新能源的源网协调仿真实验室、提出提升风光火出力灵活调节的方案、研发国内首台具备主动响应能力的综合能源舱系统、建设多能互补综合能源示范工程……

“我们搞科技研究,就是要将成果应用和转化作为科技研发工作的出发点和落脚点。如果没有创新精神,固步自封,科技创新的新动能就无从谈起。”这是张石经常挂在嘴边的话。

 
 

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