春風(fēng)拂京畿，潮起白洋淀。雄安，這座承載著承載著“千年大計、國家大事”重任的未來之城從“一張白紙”到雄姿初顯，如今已經(jīng)進入到了承接北京非首都功能疏解和大規(guī)模開發(fā)建設(shè)同步推進的重要時期。

　　自雄安新區(qū)設(shè)立以來，國網(wǎng)河北電科院聚焦雄安世界一流城市電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)，圍繞數(shù)字化電網(wǎng)、高可靠性電網(wǎng)建設(shè)，持續(xù)加大核心技術(shù)攻關(guān)力度，以雄安為科技創(chuàng)新的重要平臺載體，著力打造一批具有引領(lǐng)性、標(biāo)志性、關(guān)鍵性的創(chuàng)新成果示范。建成國內(nèi)首個“雙花瓣”網(wǎng)架動模仿真試驗平臺，發(fā)布國內(nèi)電網(wǎng)領(lǐng)域首個《數(shù)字孿生電網(wǎng)白皮書》，上線運行國網(wǎng)公司系統(tǒng)首個配網(wǎng)數(shù)字孿生臺區(qū)，建設(shè)全時域環(huán)境因子數(shù)字化監(jiān)控平臺等……5年來，國網(wǎng)河北電科院以創(chuàng)新為引領(lǐng)，踔厲奮發(fā)，擔(dān)當(dāng)作為，爭當(dāng)服務(wù)雄安新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“排頭兵”，勇做保障雄安電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的“急先鋒”，奮力奔跑在支撐服務(wù)雄安電網(wǎng)建設(shè)的宏遠道路上。

　　打造“雙花瓣”網(wǎng)架試驗平臺 助力雄安配電網(wǎng)“毫秒級”自愈

　　2022年1月19日，國內(nèi)首套10千伏“雙花瓣”配電網(wǎng)真型試驗平臺在國網(wǎng)河北電科院建成投運?！斑@是國內(nèi)首個‘雙花瓣’網(wǎng)架真型試驗平臺，在國內(nèi)率先實現(xiàn)‘雙花瓣’配電網(wǎng)全景動態(tài)仿真！”國網(wǎng)河北電科院副院長臧謙介紹。

　　雄安城市電網(wǎng)采用世界最先進的“雙花瓣”“雙環(huán)網(wǎng)”等網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和技術(shù)，國內(nèi)外尚無相關(guān)成熟運維經(jīng)驗。針對雄安新區(qū)電網(wǎng)運維技術(shù)需求，國網(wǎng)河北電科院積極開展雄安新區(qū)“雙花瓣”配電網(wǎng)高效運維相關(guān)課題研究，建設(shè)國內(nèi)首個“雙花瓣”網(wǎng)架試驗平臺，支撐雄安新區(qū)配電網(wǎng)高質(zhì)量建設(shè)運維。

國網(wǎng)河北電科院利用搭建的“雙花瓣”配電網(wǎng)物理平臺，對雄安新區(qū)配電網(wǎng)運行狀況進行模擬仿真。 段昕供圖

　　平臺面向雄安新區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用真型實物搭建、真實運行電壓，包含“雙花瓣”、雙環(huán)網(wǎng)、雙級聯(lián)等多種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整節(jié)點開關(guān)狀態(tài)，可實現(xiàn)不同網(wǎng)架之間的靈活轉(zhuǎn)變。“平臺能夠模擬12種配網(wǎng)運行方式、24種故障類型，可真實還原雄安新區(qū)配電網(wǎng)運行狀態(tài)及故障特性，圍繞雄安新區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)中遇到的難題、新技術(shù)新裝備掛網(wǎng)運行測試等方向開展實景驗證與探索研究?！逼脚_負(fù)責(zé)人馬天祥介紹。

　　依托試驗平臺，國網(wǎng)河北電科院高效開展了多批次“雙花瓣”、雙環(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)光纖縱差保護裝置、分布式自愈裝置、母線保護裝置功能測試，助力雄安新區(qū)首個采用“雙花瓣”式網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)的容東片區(qū)商務(wù)中心高可靠供電示范工程順利投運，實現(xiàn)“毫秒級”故障自愈，為雄安新區(qū)打造世界一流城市配電網(wǎng)奠定了堅實基礎(chǔ)。

　　數(shù)智賦能 助力雄安數(shù)字化主動電網(wǎng)建設(shè)

　　數(shù)字化、智能化是雄安電網(wǎng)的鮮明特色，自2019年以來，國網(wǎng)河北電科院便開始著手在數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)域的探索，通過在信息化項目、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及科技項目方面的布局，形成了數(shù)字孿生電網(wǎng)的體系架構(gòu)、技術(shù)實現(xiàn)方式等一批研究成果，為電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了新的技術(shù)途徑。

國網(wǎng)河北電科院搭建配網(wǎng)數(shù)字孿生臺區(qū)，全景展示“淀中翡翠”——王家寨的配電網(wǎng)絡(luò)。 杜曉東供圖

　　2020年11月，國網(wǎng)河北電科院創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字孿生、AI人工智能等數(shù)字技術(shù)，在雄安新區(qū)“淀中翡翠”——王家寨進行探索應(yīng)用，實現(xiàn)了王家寨民俗村配網(wǎng)臺區(qū)數(shù)字孿生全景展示，這是數(shù)字孿生技術(shù)在國網(wǎng)公司系統(tǒng)配網(wǎng)臺區(qū)領(lǐng)域的首次探索應(yīng)用。

　　“我們通過有機融合大數(shù)據(jù)、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，在虛擬世界打造了與物理臺區(qū)同步運行的數(shù)字孿生臺區(qū)，實現(xiàn)了對物理臺區(qū)的實時狀態(tài)描述、趨勢預(yù)測以及異常診斷?！表椖控?fù)責(zé)人杜曉東介紹?；谛乱淮悄茉O(shè)備監(jiān)控和數(shù)字孿生技術(shù)，電網(wǎng)運檢人員無需到現(xiàn)場巡檢就可以準(zhǔn)確掌握配網(wǎng)臺區(qū)的運行狀況，主動預(yù)測設(shè)備異常發(fā)展趨勢，提前發(fā)現(xiàn)配變過負(fù)荷、設(shè)備故障等潛在風(fēng)險。

國網(wǎng)河北電科院牽頭編制并發(fā)布國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)首個《數(shù)字孿生電網(wǎng)白皮書》。 杜曉東供圖

　　2021年7月，國網(wǎng)河北電科院聯(lián)合多家單位編制完成并發(fā)布了國內(nèi)電網(wǎng)領(lǐng)域首個《數(shù)字孿生電網(wǎng)白皮書》。白皮書歸納總結(jié)了雄安數(shù)字孿生建設(shè)成果，系統(tǒng)闡述了數(shù)字孿生電網(wǎng)的主要功能、體系架構(gòu)以及維護管理方式等內(nèi)容，創(chuàng)造性地提出了數(shù)字孿生電網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)和技術(shù)實現(xiàn)方式，對今后數(shù)字孿生技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的探索應(yīng)用具有較強的指導(dǎo)意義。

　　2022年，國網(wǎng)河北電科院承擔(dān)了國網(wǎng)公司“源網(wǎng)荷儲”數(shù)字孿生微電網(wǎng)試點工作，項目聚焦新型電力系統(tǒng)發(fā)展需求，以推動“源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動，多能互補綜合利用”為工作導(dǎo)向，從示范場景、標(biāo)準(zhǔn)制定、科技布局以及實驗環(huán)境搭建四個方面，進一步提升人工智能平臺、數(shù)據(jù)中臺對數(shù)字孿生技術(shù)實踐的支撐能力?！绊椖繉⑷诤想娋W(wǎng)實時傳感數(shù)據(jù)、微電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、微電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，對“源-網(wǎng)-荷-儲”各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進行展示、挖掘、分析，助力提升微電網(wǎng)可靠運行、協(xié)同優(yōu)化和自愈自治能力，為雄安新區(qū)的新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供有力支撐?！表椖控?fù)責(zé)人陳澤介紹工作預(yù)期成果時說到。

　　自主創(chuàng)新成果 助力建設(shè)堅強雄安電網(wǎng)

國網(wǎng)河北電科院利用研發(fā)的負(fù)荷模擬式繼電保護向量檢查試驗系統(tǒng)對向雄安新區(qū)供電的特高壓電站進行檢測。 劉清泉供圖

　　劇村220千伏變電站是雄安新區(qū)首個正式供電電源工程，為確保該站安全可靠投運，國網(wǎng)河北電科院試驗團隊先后應(yīng)用自主研制的試驗裝置開展變壓器空載損耗及負(fù)載損耗試驗、變電站投運前繼電保護向量檢查，為劇村站的順利投運提供了堅實的技術(shù)保障。

　　“變壓器空載試驗數(shù)據(jù)一切正常，滿足投運標(biāo)準(zhǔn)要求！”2021年4月10日，在雄安新區(qū)劇村220千伏變電站，隨著現(xiàn)場工作負(fù)責(zé)人核實最后一組試驗數(shù)據(jù)完畢，連續(xù)16小時的現(xiàn)場測試初戰(zhàn)告捷，標(biāo)志著劇村變電站220千伏電壓等級變壓器空載損耗及負(fù)載損耗試驗圓滿完成?！斑@是河北南部電網(wǎng)開展的首次首臺變壓器空負(fù)載試驗，220千伏電壓等級變壓器空負(fù)載試驗以往均在變壓器制造企業(yè)廠內(nèi)開展，國內(nèi)能夠開展現(xiàn)場試驗的案例非常少?！痹囼炟?fù)責(zé)人邢超介紹。

　　2021年4月19月，在雄安新區(qū)220千伏劇村變電站站內(nèi)直流電源保護極差配合測試試驗現(xiàn)場，技術(shù)人員按下“一鍵啟動”測試按鈕，系統(tǒng)自動開始測試，僅僅三分鐘，便給出了上下級保護級差配合情況。“測試過程如此簡單，得益于創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。”技術(shù)人員李秉宇信心滿滿地說。國網(wǎng)河北電科院技術(shù)團隊經(jīng)過多年攻關(guān)，創(chuàng)新提出基于小電流估算的保護電器級差配合校驗方法，在國內(nèi)首次實現(xiàn)了直流電源保護級差特性不停電測試，依靠和應(yīng)用創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，有效驗證了劇村變電站直流電源系統(tǒng)各級保護配置均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　“變電站二次系統(tǒng)接線、互感器極性以及裝置向量都已全部驗證完畢，結(jié)果正確，可以安全投運！”現(xiàn)場試驗負(fù)責(zé)人鏗鏘有力地匯報。國網(wǎng)河北電科院應(yīng)用自主研制的試驗系統(tǒng)成功開展了劇村220千伏變電站投運前最后一項試驗測試——投運前繼電保護向量檢查試驗。“我們研發(fā)的變電站投運前的向量檢查技術(shù)能夠提前驗證變電站二次系統(tǒng)向量，100%保證二次回路和裝置正確性，縮短投運時間近70%，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來巨大效益，這在國內(nèi)外尚屬首創(chuàng)！”技術(shù)研發(fā)帶頭人李鐵成介紹。

　　2019年以來，雄安1000千伏變電站三期擴建工程、雄安劇村220千伏輸變電工程、河西110千伏輸變電工程、雄東500千伏輸變電工程等全電壓等級電網(wǎng)工程全面鋪開，雄安電網(wǎng)進入了大規(guī)模建設(shè)階段。作為雄安新區(qū)重點輸變電工程特殊交接試驗及系統(tǒng)啟動調(diào)試責(zé)任單位，國網(wǎng)河北電科院持續(xù)加大核心技術(shù)攻關(guān)力度，自主研制多套試驗檢測裝備，為每一個工程的順利投運保駕護航。

　　雄安新區(qū)，創(chuàng)新之城正拔節(jié)生長。國網(wǎng)河北電科院將立足“三基地、一紐帶”發(fā)展定位，圍繞打造國家電網(wǎng)公司戰(zhàn)略落地雄安高地的奮斗目標(biāo)，緊扣智慧雄安、綠色雄安、創(chuàng)新雄安發(fā)展主題，全面加強科研攻關(guān)和技術(shù)支撐力度，在實現(xiàn)“雄安質(zhì)量”的雄安電網(wǎng)建設(shè)中，不斷彰顯國網(wǎng)河北電科院價值和力量。（梁博淵）