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電力建設(shè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(wàn)千瓦，創(chuàng)歷史新高。進(jìn)入伏天以來(lái)，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(lái)，國(guó)網(wǎng)湖南電力科學(xué)研究院在網(wǎng)源協(xié)調(diào)與儲(chǔ)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(lái)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(wàn)家燈火。

“聽(tīng)懂”設(shè)備聲音，精準(zhǔn)識(shí)別故障

或許大多數(shù)人只聽(tīng)說(shuō)過(guò)指紋，事實(shí)上聲音也有“紋”;而且聲紋和指紋一樣，都是獨(dú)一無(wú)二的。

電子設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生特有的聲音。近年來(lái)，隨著聲紋識(shí)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(lái)越受到關(guān)注，得到了廣泛應(yīng)用。借助聲紋，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)主動(dòng)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(shí)也會(huì)發(fā)出不同的聲音，形成獨(dú)特的聲紋。”國(guó)網(wǎng)電力設(shè)施振動(dòng)與聲學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(shí)，產(chǎn)生的聲學(xué)信號(hào)能體現(xiàn)大量的狀態(tài)信息，就像人的指紋一樣具有辨識(shí)特征，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，聲紋也會(huì)隨之改變。因此，可借助聲紋識(shí)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(shí)現(xiàn)電力設(shè)備異常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、主動(dòng)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(duì)關(guān)鍵電力設(shè)備實(shí)行全面監(jiān)測(cè)。”盧鈴表示，現(xiàn)在國(guó)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(cè)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(duì)主要設(shè)備的聲音進(jìn)行巡查、監(jiān)聽(tīng)，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(dòng)，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(gè)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(chǎng)景復(fù)雜、受控對(duì)象眾多、用戶雙向互動(dòng)，急需推動(dòng)配電網(wǎng)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型。目前，國(guó)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(guó)網(wǎng)湖南電科院的國(guó)網(wǎng)配電網(wǎng)智能化應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，科研人員正在對(duì)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的“移動(dòng)式V2N保供電裝備”進(jìn)行模擬應(yīng)用試驗(yàn)。

“眼前這個(gè)裝備以電動(dòng)汽車為儲(chǔ)能介質(zhì)，當(dāng)配電網(wǎng)供電出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，可以通過(guò)電力電子技術(shù)進(jìn)行能量變換。”國(guó)網(wǎng)公司配電網(wǎng)智能化應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(dòng)的特點(diǎn)，可及時(shí)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(gè)考點(diǎn)提供了應(yīng)急供電保障。

近年來(lái)，朱吉然和他的團(tuán)隊(duì)為提高長(zhǎng)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(gè)難題，也對(duì)長(zhǎng)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(dòng)配電‘源網(wǎng)荷儲(chǔ)’、虛擬電廠等關(guān)鍵核心技術(shù)，研發(fā)電動(dòng)汽車超級(jí)充電系統(tǒng)，提升超級(jí)充電站與電網(wǎng)間的協(xié)調(diào)互動(dòng)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(zhǎng)沙打造更加智慧、適應(yīng)性更強(qiáng)的電力系統(tǒng)。”朱吉然說(shuō)。

新型儲(chǔ)能技術(shù)保障電力供應(yīng)

在新型儲(chǔ)能技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)下，儲(chǔ)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(guó)網(wǎng)湖南電科院的實(shí)驗(yàn)室里迎來(lái)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(shì)能，實(shí)現(xiàn)“水壓氣、氣儲(chǔ)能、氣壓水、水發(fā)電”，完成能量?jī)?chǔ)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(shí)驗(yàn)室的研發(fā)成果。

“通過(guò)利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力來(lái)壓縮空氣，再將其儲(chǔ)存起來(lái)，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(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)換為電能。”

采訪中，國(guó)網(wǎng)湖南電力一級(jí)領(lǐng)軍專家朱光明博士說(shuō)，儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)介質(zhì)只涉及水和空氣，占地面積小，無(wú)污染無(wú)排放，更不受水資源和地理?xiàng)l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(shí)驗(yàn)室自組建以來(lái)，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(guó)內(nèi)前列。

“眼下，在碳監(jiān)測(cè)、壓縮空氣水力利用、熱儲(chǔ)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(kāi)展原創(chuàng)型、實(shí)用型研究，在助力長(zhǎng)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：國(guó)網(wǎng)湖南電力科學(xué)研究院在核心技術(shù)攻關(guān)上取得系列突破 有力保障全省電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行