構建新型電力系統 打造能源轉型“樣板間”

9月26日，從國網冀北電力有限公司獲悉，今年前8個月，冀北清潔能源基地新增風電、光伏裝機459.4萬千瓦，創歷史同期新高。截至8月底，冀北地區新能源裝機已突破5600萬千瓦，新能源裝機占比達76.7%，居全國省級電網首位；今年1至8月，冀北全網新能源發電量達599.6億千瓦時，占比達56.6%，保持新能源裝機占比和發電量占比“雙過半”。

冀北清潔能源基地地處河北北部，是我國“十四五”規劃的九大清潔能源基地之一。在冀北清潔能源基地，冀北公司圍繞中國式現代化建設河北篇章和國家電網高質量發展布局，圍繞源網荷儲數全環節發力，全面推進冀北新型電力系統全域綜合示范行動，加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統，以冀北新型電力系統建設“樣板間”的一域之光，為推進中國式現代化貢獻力量。

新能源并網取得突破性成果

9月20日，在國家風光儲輸示范工程，冀北公司組織技術人員開展2兆瓦構網型雙饋風電機組現場測試。這是冀北公司首次開展構網型風電機組的整機測試。

“風的故鄉、光的海洋”，地處河北省西北部、內蒙古高原南緣，張北地區風能年均利用小時數2400小時以上，太陽年均日照時數2897小時。大好“風光”蘊含著無限能量，國家風光儲輸示范工程就坐落在這里。

國家風光儲輸示范工程是目前世界上規模最大、綜合利用水平最高的集風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電于一體的新能源綜合示范項目。

走進示范基地電站控制中心，一套科技感十足的操作系統呈現在眼前。這里被稱作整個風光儲輸聯合發電系統的大腦，對風光儲輸系統進行統一協調。“風光儲輸‘四位一體’聯合發電控制和調度模式使新能源發電出力10分鐘平均波動率由30%降至小于5%，同時研發國內首個多尺度、全天候、高精度風光聯合功率預測系統，實現風光聯合功率預測偏差小于10%。”國網冀北張家口風光儲輸新能源有限公司黨委黨建部主任梁立新說，工程的投產為解決新能源大規模集中開發難以控制、難以調度的世界性難題貢獻了“中國智慧”。

為進一步確保新能源可靠發出、可靠并網、可靠送出，冀北公司推動“新能源+調相機”模式落地。2022年12月14日，冀北地區首臺新能源分布式調相機在承德塞罕壩轎頂山風電場正式投入運行。2022年12月27日，國家風光儲輸示范基地首臺調相機組實現一次并網成功，標志著該電站已在全國范圍內實現“新能源+儲能+調相機”模式落地。

分布式調相機具有系統簡單、集成度高、調節性能好等優點，既能發揮系統動態無功儲備的作用，又能為新能源場站提供暫態和穩態全過程電壓支撐，可有效解決新能源匯集地區電壓支撐能力不足的問題，助力提升新能源安全運行和消納水平，被稱為電網安全穩定運行的“壓艙石”“穩定器”。

在冀北公司的推動下，截至目前，張家口、承德等地區的新能源場站已投運28臺分布式調相機，總容量68萬千乏，提升新能源送出能力146.5萬千瓦。冀北電網已建成國內規模最大的新能源匯集系統分布式調相機群，成為國內運行分布式調相機規格最全、臺數最多的省級電網。

點亮京津冀萬家燈火

9月10日，冀北公司建設的張家口壩上500千伏變電站及擴建工程投產。壩上新建及擴建工程能夠滿足5850兆瓦新能源接入需求，將進一步提升張家口地區可再生能源的消納比例。冀北電網又新增一條新能源外送大通道。

作為華北電網“西電東送”“北電南供”的重要樞紐，冀北電網特高壓、交直流、柔性輸電等各種電網技術和形態齊備，已經建成張北到雄安1000千伏特高壓交流輸變電工程、±500千伏張北可再生能源柔性直流電網試驗示范工程及多個500千伏交流輸電通道，將綠色電力源源不斷送到京津冀地區。

通過張雄特高壓來自張北的清潔能源，持續不斷地輸往雄安新區，提供著綠色的電能。該工程是連接雄安新區的首條輸送清潔能源的特高壓輸電通道，起于張家口特高壓變電站，止于保定特高壓變電站，2020年8月建成投產。截至目前，張雄特高壓累計輸送綠電超667億千瓦時，相當于節約標準煤燃燒2334萬噸，減少二氧化碳排放6098萬噸。

“張北的風點亮北京的燈”，在北京2022年冬奧會期間廣為傳頌，講的就是冀北公司建設運維的世界首個柔性直流電網工程——張北柔直工程的故事。張北柔直工程采用我國原創、世界領先的柔性直流輸電技術，將張北新能源基地、承德豐寧儲能基地等新能源基地與北京負荷中心相連，讓張家口壩上隨機波動的風電、光伏等清潔能源轉化成穩定可靠的電能，源源不斷送往京津冀，保障北京冬奧會場館在奧運史上首次實現100%綠電供應。

張北柔直工程2020年6月29日正式投運。投運以來，冀北公司針對柔直電網技術的特殊性，探索應用先進的“構網型開環控制策略”，有效平抑新能源出力隨機波動給柔直電網帶來的影響，減少系統運行故障發生率，大幅提高柔直電網調節能力和靈活性，提升綠電輸送能力30%以上，工程實現450萬千瓦滿功率運行。截至目前，張北柔直工程已經累計向京津冀地區輸送綠電突破300億千瓦時，達341億千瓦時，約等于930余萬戶家庭一年的用電量。

冀北清潔能源基地內，多項重點工程正在加速建設。張北至勝利1000千伏輸變電工程冀北段已竣工，計劃10月底投運。大同至天津南1000千伏輸變電工程大同到懷來段已經獲得核準。牌樓輸變電工程、康保主變擴建工程等4項500千伏工程年底前投運。

截至目前，冀北電網已形成了以京津冀北1000千伏特高壓大環網為支撐，西部多層級、多通道、多落點交直流電網深度融合的清潔能源外送格局，東部“三橫四縱”500千伏堅強受端主網架。

服務綠色低碳能源消費

截至9月26日，冀北清潔能源基地今年新能源交易電量達523.09億千瓦時，同比增長50.34％。其中，綠電交易量達260億千瓦時，同比增長近52%，綠電交易規模約占全國規模的23%，居全國首位。冀北電力用戶購買綠證達35.8萬張。184家新能源發電企業與1467家用戶側主體通過冀北電力交易平臺達成綠電交易。

將冀北地區豐富的清潔能源輸送到千家萬戶，冀北公司在建設運維有形電網的同時，還打造了一張無形的網，通過冀北電力交易中心，建設全面放開的綠色電力市場，推動能源清潔低碳轉型、新能源高質量發展。

協調運轉的大規模綠電市場連續運營體系，是服務供給側大規模新能源入市、實現大規模市場化消納并傳遞綠色環境價值的市場建設實踐，也是引導新能源電力從被動保障收購轉變為電力保供和市場競爭的重要力量，在構建新型電力系統的探索實踐中具有示范效應。

近年來，冀北公司加快構建適應新型電力系統的市場機制，系統設計大規模綠電入市、交易組織、結算認證全鏈條業務機制，在“年度+月度+月內”常態化運營的基礎上，積極向交易周期更短（周交易）和更長（多年期交易）雙向延伸，實現交易周期全覆蓋。以綠電洽談會推動市場用戶與新能源發電企業簽訂多年期綠電協議，并在全國率先啟動了月內綠電合同回購交易，提供可溯源的調偏手段，為用戶購買綠電提供公平的交易機會和暢通的交易渠道。

綠電交易讓用電含“綠”量增加，虛擬電廠則讓用電更經濟。虛擬電廠是依托負荷聚合商、售電公司等機構，通過新一代信息通信、系統集成等技術，實現需求側資源的聚合、協調、優化，形成規模化調節能力支撐電力系統安全運行。

近年來，冀北公司搶抓技術前沿，培育打造地方特色的多品類、多資源虛擬電廠，推動蓄熱電鍋爐供暖用戶、電動重卡充換電負荷、大工業負荷參與輔助服務市場。

冀北蓄熱式電鍋爐虛擬電廠目前聚合22戶，打包41萬千瓦負荷參與華北輔助服務市場，夜間風力大發電高峰時段，蓄熱式電鍋爐錯峰啟動，開展填谷響應，通過價格信號激發負荷側資源調峰潛力，在國內率先成功實踐第三方獨立主體參與電力調峰輔助服務市場商業模式。冀北電動重卡型虛擬電廠，相較年初，聚合規模已經增長約5倍，調節能力從2.23萬千瓦擴大至10.56萬千瓦。冀北大工業特色虛擬電廠推進鋼鐵工業負荷參與華北輔助服務市場，引導用戶在市場時段調整軋鋼頻率來進行響應。

冀北公司將虛擬電廠接入冀北負荷管理中心，開展用戶市場響應能力及有效性分析，根據實時需求靈活調整供給，為用戶享個性化服務參與電網平衡。同時，虛擬電廠運營管理平臺和虛擬電廠聚合商服務平臺，更好服務虛擬電廠建設運行。下一步，冀北公司瞄準新型電力系統綠色低碳目標，繼續加快虛擬電廠業務資源聚合、能力整合，推動冀北虛擬電廠集群建設上規模、出特色。

提供規模化儲能應用整體解決方案

“試驗設備已運行滿114個循環，運行狀態良好。”9月24日，在國家風光儲輸示范工程，儲能專業人員巡視完電池老化試驗和實證系統后，第一時間和同事記錄巡視結果。

國家風光儲輸示范工程建有世界規模最大的多類型化學儲能電站，規劃建設70兆瓦儲能項目，目前已建設33兆瓦儲能容量。在這里，冀北公司規劃構建集多類型儲能本體、儲能技術裝備、儲能電站并網特性測試于一體的國家級綜合性試驗測試和技術實證平臺，夯實新型儲能性能試驗測試與實證的核心能力。該項目已經納入國家電網公司新型儲能原創技術策源地基礎設施和交叉研究平臺的建設方案。

近年來，依托儲能設備資源，冀北公司深入探索新型儲能技術，自主搭建了鋰電池熱失控試驗環境，實現了國內首次磷酸鐵鋰電池簇級熱失控試驗。同時，構建了具有“雙高”形態的真實電網環境，開展多種新型儲能與風、光新能源的聯合試驗，復現國內外典型電網事件，開展了新能源裝備可靠性驗證，推動主動支撐技術示范推廣。

儲能可以針_{yVbb2dxEPtm+XQPUUqjFXg==}對風、光發電的隨機性、波動性和間歇性進行調節，實現風、光、儲多時間尺度的出力互補，提高新能源發電的可預測性、可控制性、可調度性，使之達到或接近常規電源，解決新能源安全穩定運行和有效消納問題。如何讓儲能穩定地發揮作用，便是冀北公司攻關的重點。

冀北公司提出新能源與儲能聯合主動支撐控制策略，實現儲能容量最優配置，形成“新能源+儲能”推廣應用新模式，為新能源電站提供科學、經濟的儲能系統應用整體解決方案。同時，該公司搭建電池儲能系統多層級精細化仿真平臺，研究復雜運行工況下的儲能單元充放電性能劣化規律，形成了儲能電站“單體—單元—儲能系統—電站”多層級精細化建模方法，為后續研究提供便利。

冀北公司不斷提升電站儲能系統的運營效率，通過對大規模電池儲能電站系統集中接入、協調控制以及實時快速出力分配，使電池儲能電站的整體響應時間小于900毫秒，10分鐘聯合發電波動率均小于5%，在解決風光資源不穩定特性，實現其大規模集中并網、集成應用中發揮出顯著作用。

冀北公司還與中電聯電力咨詢評價研究院共同成立新型儲能安全檢測與評價中心，攜手相關科研院所，進一步深化新型儲能規模化應用研究，促進國家新型儲能和新能源產業健康有序發展。

依托新型儲能安全檢測與評價中心，冀北公司聚焦建立清潔、可持續的綠色能源供應體系，持續提升儲能調節能力，深化新型儲能規模化應用研究，建立和完善新型儲能性能檢測和安全評價技術標準，統籌開展儲能電池及系統安全檢測和評價等各項工作，同時努力培養更多儲能行業專業技術人才，為新型儲能產業發展積淀發展潛力。

未來，冀北公司還將重點支持新型儲能規模化應用和抽水蓄能電站建設，大力發展電源側儲能，積極服務用戶側儲能發展，積極推動并參與制定新型儲能規劃設計、建設安裝、并網調試、運行監測等全環節標準體系建設。

深入推進數字化轉型三年登高行動

“智能巡檢結束，巡視點位共1617個，無異常點位，巡視正常，聲紋監測顯示……”9月13日，在500千伏千松壩變電站輔助控制系統屏幕前，國網承德公司超高壓輸變電運檢中心運維人員季晨陽正在利用遠程智能巡檢系統對變電站內的重要設備進行巡視，確保中秋節期間站內設備可靠運行。

數智化堅強電網是以特高壓和超高壓為骨干網架，以各級電網為有力支撐，以“大云物移智鏈”等現代信息技術為驅動，以數字化智能化綠色化為路徑，數智賦能賦效、電力算力融合、主配協調發展、結構堅強可靠，氣候彈性強、安全韌性強、調節柔性強、保障能力強的新型電網。去年以來，冀北公司以實施數字化轉型登高為抓手，全面推動數字化轉型“十大工程”落地實施，各專業、各層級協同聯動，基本完成三年登高首年任務，數字化工作實現重大突破，提升業務效率和智能化水平。

在唐山，冀北公司采用集一艙多控、遠程集控、網格布置、智能識別等功能為一體的“1+N”輸配變無人機巡檢系統，實現了曹妃甸區海島域輸電線路自主巡檢全覆蓋。據介紹。該巡檢系統實現了“一鍵巡檢”。運維人員只需用鼠標選擇相關巡檢任務，下發巡檢指令，系統就可根據坐標數據及空域、氣象、環境等信息自動生成航跡規劃。無人機巡檢作業的任務下發、自主起降、智能作業、數據回傳、AI識別等環節均實現了自動處理、智能流轉、過程溯源，且平臺可智能識別設備缺陷并分析異常原因，經技術人員復審后，可直接向責任班組下派工單進行及時檢修。

在秦皇島，冀北公司打造“數字空間”的保電系統，該系統基于電網一張圖，接入實時天氣、氣象預報、微氣象等數據，構建防汛一張圖，按照實時天氣情況細化預警區域，分析研判受惡劣天氣影響的轄區電網設備，自動發送隱患處理及搶修工單，提高電網應對各種極端氣候災害的能力。

在承德塞，冀北公司在罕壩機械林場應用無人機、全景攝像頭、激光雷達等設備開展輸配電線路激光建模工作。在通過無人機掃描，獲取穿越林場的27條輸配電線路的厘米級精度點云數據后，該公司應用數字孿生技術對點云數據進行處理，搭建輸配電線路數字孿生模型。依托該模型，運維人員能更精準地分析線路運行情況，為穿越林區、山區的線路制訂差異化運維措施。在此基礎上，冀北公司搭建了塞罕壩森林草原防火預警監測平臺。該平臺可結合氣象數據及數字孿生模型的情況，預判線路所在區域的火險等級，出現高火險等級時平臺會向運維人員推送告警信息。

目前，冀北公司圍繞爭創“兩個標桿”工作總抓手，持續抓好數字化轉型三年登高行動，深化重點攻關“揭榜掛帥”機制，圍繞“四服務一強化”推進數字化建設，努力實現公司數字化再上新臺階。