●人物名片

劉輝，國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院副院長(zhǎng)。參加工作以來(lái)，他帶頭攻克多項(xiàng)新能源友好并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)難題，先后獲得中國(guó)專利銀獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)28項(xiàng)。

●勞模心語(yǔ)

胸懷“國(guó)之大者”，為破解新能源友好并網(wǎng)關(guān)鍵難題、助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

2023年，冀北清潔能源基地新增風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量1187萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)32%。冀北電網(wǎng)全年新能源發(fā)電量已達(dá)820億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)14.7%。新能源發(fā)電裝機(jī)總量已占冀北電網(wǎng)電源裝機(jī)總量的51%，首次成為電量主體。對(duì)于投身新能源發(fā)展技術(shù)攻關(guān)的國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院副院長(zhǎng)劉輝來(lái)說(shuō)，這意味著肩上的責(zé)任更重了。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是推動(dòng)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型、助力碳達(dá)峰碳中和的迫切需要，是順應(yīng)能源技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)、促進(jìn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然要求。近年來(lái)，劉輝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)大規(guī)模交直流系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真、寬頻振蕩分析與抑制、虛擬同步機(jī)運(yùn)行與控制等多項(xiàng)新能源前沿技術(shù)，取得了一系列突破性成果。

六年攻關(guān)

推動(dòng)新技術(shù)落地應(yīng)用

2023年12月29日，河北建投新能源有限公司康保“以大代小”風(fēng)電平價(jià)示范項(xiàng)目并網(wǎng)。冀北電科院負(fù)責(zé)該項(xiàng)目電源側(cè)設(shè)備的并網(wǎng)調(diào)試工作。

電網(wǎng)中常規(guī)新能源機(jī)組采用跟網(wǎng)型控制方式，不具備頻率和電壓的主動(dòng)支撐能力，大規(guī)模新能源接入后會(huì)影響電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，具備主動(dòng)支撐功能的新能源構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)受到行業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，應(yīng)用前景廣闊。

早在2016年，劉輝就帶領(lǐng)冀北電科院發(fā)電、并網(wǎng)、儲(chǔ)能等專業(yè)的骨干人員組成攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，超前啟動(dòng)了高比例新能源接入系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)工作，深化新能源“機(jī)-場(chǎng)-群”建模仿真研究，為后續(xù)深入開(kāi)展構(gòu)網(wǎng)型新能源機(jī)組頻率/電壓主動(dòng)支撐等特性的試驗(yàn)研究做好關(guān)鍵性的技術(shù)準(zhǔn)備?；叵肫鹉切┎幻卟恍莸娜兆樱瑒⑤x說(shuō)：“最艱辛的不是體力上的疲倦，而是心里揮之不去的不確定性。這是一個(gè)全新的領(lǐng)域，每一個(gè)突破往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，一個(gè)細(xì)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都可能影響整個(gè)研究課題，但科技創(chuàng)新永遠(yuǎn)不能被困難擊退。”

歷時(shí)6年持續(xù)攻關(guān)，劉輝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)破解了機(jī)組精細(xì)化建模、高計(jì)算密度仿真延遲等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，先后建成了張北柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程等項(xiàng)目的全電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)，組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覕?shù)次開(kāi)展技術(shù)討論，確定了多項(xiàng)測(cè)試需求，并針對(duì)測(cè)試功能設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電氣拓?fù)浜涂刂撇呗?。?jīng)過(guò)多次技術(shù)方案迭代和參數(shù)調(diào)試，2022年，他們成功研發(fā)了適用于構(gòu)網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組主動(dòng)支撐性能檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置。

協(xié)同創(chuàng)新

助力新能源高效消納

張北地區(qū)風(fēng)電年均利用小時(shí)數(shù)達(dá)2400小時(shí)，太陽(yáng)能年均日照時(shí)數(shù)2897小時(shí)，大好“風(fēng)光”蘊(yùn)含著無(wú)限能量。在這里，新能源場(chǎng)站多采用“大規(guī)模集中式開(kāi)發(fā)，高電壓遠(yuǎn)距離送出”的發(fā)展模式。

然而，高比例新能源的低慣量、過(guò)電壓、寬頻振蕩等問(wèn)題，成為影響新能源消納的主要因素。調(diào)相機(jī)具有故障瞬間電壓支撐性能好、過(guò)載能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)，有助于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電質(zhì)量。“在新能源場(chǎng)站合理布置調(diào)相機(jī)，可為電網(wǎng)提供可靠支撐。”劉輝介紹。2022年3月起，他帶領(lǐng)由冀北電科院電網(wǎng)技術(shù)中心骨干員工組成的調(diào)相機(jī)技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程送端新能源場(chǎng)站分布式調(diào)相機(jī)配置方案研究，全力支撐冀北地區(qū)“新能源+儲(chǔ)能+調(diào)相機(jī)”模式建設(shè)。

新能源場(chǎng)站數(shù)量多、接線方式復(fù)雜等因素大大增加了工作的難度。劉輝和團(tuán)隊(duì)成員與新能源場(chǎng)站負(fù)責(zé)人多次探討研究1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程送端地區(qū)16家新能源場(chǎng)站分布式調(diào)相機(jī)部署方案，最終形成項(xiàng)目建議書(shū)，并順利通過(guò)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家評(píng)審。為高質(zhì)量完成調(diào)相機(jī)工程調(diào)試及相關(guān)技術(shù)工作，劉輝和團(tuán)隊(duì)成員在調(diào)試前期開(kāi)展仿真計(jì)算，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作提供堅(jiān)強(qiáng)理論支撐。調(diào)試進(jìn)入最后的并網(wǎng)試運(yùn)行階段，劉輝和團(tuán)隊(duì)成員常常工作到凌晨。“新能源研究道阻且長(zhǎng)，未來(lái)還會(huì)遇到很多難題，必須有人站在第一線。”劉輝說(shuō)。

截至2023年12月底，冀北清潔能源基地建成投產(chǎn)新能源調(diào)相機(jī)15臺(tái)，總?cè)萘?8萬(wàn)千乏，提升新能源送出能力94.5萬(wàn)千瓦。

做好傳幫帶

努力培育青年科技人才

2011年，冀北電科院成立了以劉輝名字命名的職工創(chuàng)新工作室。十幾年來(lái)，劉輝帶著工作室成員突破一個(gè)又一個(gè)瓶頸，攻克一個(gè)又一個(gè)難題，勇闖科技無(wú)人區(qū)、深水區(qū)。2018年12月，劉輝職工創(chuàng)新工作室被正式授牌“北京市職工創(chuàng)新工作室”。

劉輝運(yùn)用扁平化模式管理工作室，讓每名年輕成員輪流擔(dān)任創(chuàng)新項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，最大程度幫助他們提升創(chuàng)新研發(fā)能力和項(xiàng)目管理能力。他還組織開(kāi)展技術(shù)論壇、每周一課等活動(dòng)，安排成員自選課題并定期與大家分享自己的鉆研成果。他經(jīng)常鼓勵(lì)青年員工：“面對(duì)新的挑戰(zhàn)和困難，畏懼猶豫是難免的，但大家只有在不斷的挑戰(zhàn)中磨礪，才能更好地成長(zhǎng)。”

2012年，冀北電科院開(kāi)始推動(dòng)高比例新能源并網(wǎng)設(shè)備模擬同步機(jī)運(yùn)行課題研究工作。在研究開(kāi)展初期，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的劉輝內(nèi)心有過(guò)顧慮：當(dāng)時(shí)國(guó)外提出了“虛擬同步機(jī)”概念，但僅止步于理論，沒(méi)有大規(guī)模工程應(yīng)用案例。國(guó)內(nèi)理論基礎(chǔ)尚不完善，虛擬同步機(jī)關(guān)鍵控制技術(shù)存在瓶頸，無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)工況……

面對(duì)這一技術(shù)“無(wú)人區(qū)”，劉輝帶領(lǐng)工作室成員開(kāi)展“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān)，攻克了一個(gè)個(gè)難題——2015年，他們構(gòu)建了電壓源型虛擬同步機(jī)理論體系；2016年，他們突破了虛擬同步機(jī)主動(dòng)支撐關(guān)鍵技術(shù)瓶頸；2017年，虛擬同步機(jī)系列成套裝備研制成功并投產(chǎn)運(yùn)行。

在此過(guò)程中，劉輝向青年成員耐心傳授方法，幫助他們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，培育出了一大批具有開(kāi)闊視野、優(yōu)秀專業(yè)能力的技術(shù)人才。通過(guò)這一項(xiàng)目成長(zhǎng)為業(yè)務(wù)骨干的冀北電科院青年員工孫大衛(wèi)說(shuō)：“劉老師雖然嚴(yán)格，但在他的教導(dǎo)下，我們的專業(yè)能力飛速提升。他一心一意想讓我們更加優(yōu)秀。”