问题——随着西北新能源快速发展、远距离外送规模扩大,电网安全稳定压力上升,调峰调频能力不足与新能源消纳受限等问题叠加,成为区域能源转型的主要瓶颈。甘肃风光资源丰富,但网架相对薄弱、负荷结构偏重,系统惯量和调节资源不足,极端情况下易出现低频振荡、功率波动放大等风险;同时,新能源出力与高载能产业用电曲线匹配度不高,部分时段“弃风弃光”压力增大,影响绿色电力价值释放。 原因——一是电源结构加速变化。新能源占比提高改变了系统特性,过去更多依赖经验的整定与调试方式,难以适应更复杂、更快速变化的运行状态。二是网架与支撑条件不足。部分地区电网结构偏弱,跨区通道协同、无功支撑配置、动态稳定控制等环节需要更精细的统筹。三是“源网荷”协同机制不完善。负荷侧参与调节的能力和响应机制不足,导致系统调节资源紧张,消纳能力难以发挥。 影响——上述因素既关系电网运行安全,也直接影响新能源扩张空间。以陇南地区为例,低频振荡曾多发并影响运行安全,不仅增加调度难度,也对电源设备运行带来压力。新能源消纳方面,如果缺少负荷侧协同和灵活调节手段,就难以在更大范围、更高比例条件下实现稳定并网与高效利用,进而影响能源基地建设、产业布局与减排效果。 对策——围绕电网稳定控制与新能源消纳两条主线,郑伟带领团队在多个关键环节形成了可复制的技术路径。 一是以工程问题为牵引,提升系统稳定控制能力。2008年前后,针对陇南低频振荡问题,团队深入现场开展长周期参数核对与方案比选,围绕电力系统稳定器(PSS)参数匹配与联合调试形成整体方案,推动20余座电厂参数协调优化,并探索“全网联合调试”模式,将涉及的风险控制在安全范围内,为区域电网提供更可靠的动态支撑。 二是以数字化手段提升仿真与验证能力。郑伟在基层实践中提出加快数字仿真能力建设,回甘后推动建设甘肃电网数字仿真实验室,打通运行方式计算、故障再现、新能源接入分析、继保测试等关键能力。2017年祁连换流站调相机投运准备阶段,团队通过仿真对关键参数和调试流程进行预演优化,提高现场调试一次成功率,为甘肃电网适配特高压和大规模新能源并网提供了工具平台。 三是打通“荷—网—源”协同链条,拓展新能源消纳空间。面对弃风弃光压力,团队将突破口放在高载能负荷的柔性调节上,提出推动钢铁、铝等高载能产业用电与新能源出力更好匹配的技术路线,牵头开展“荷—网—源协调控制关键技术”研究与示范。示范工程在酒泉连续稳定运行,新增消纳电量2.2258亿千瓦时,折合节约标煤约6.7万吨,形成了负荷侧参与消纳的工程化路径,为新能源就地消纳与产业用能绿色转型提供支撑。 前景——当前甘肃正加快建设国家重要新能源基地,外送通道建设与省内消纳能力提升同步推进。面向未来,电网运行将呈现“高比例新能源+特高压外送+多元调节资源”并行的新特征,对仿真验证、在线安全评估以及继保与控制策略协同提出更高要求。以数字仿真为底座、以源网荷储协同为方向,将成为提升系统韧性、扩大新能源利用规模的重要抓手。同时,科技创新离不开稳定的人才梯队与制度支撑。郑伟把实验室能力延伸到现场,将培养目标纳入管理机制,通过项目牵引、专利与试验并重的方式推动青年员工走向创新一线,也为科研成果转化与工程应用形成闭环提供组织基础。
从治理振荡到建设仿真平台,从推动负荷侧协同到完善人才培养机制,郑伟28年的实践显示出一条清晰路径:以安全稳定为底线,以工程需求为导向,以制度与人才为支撑,把关键技术转化为持续的系统能力。面向更高比例新能源的未来,把创新落到现场、把能力建在体系、把接力交给青年,才能让戈壁的风与光更稳定地转化为千家万户的清洁电能。