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牧风者记年度国家科技进步奖二等奖获得者东北(3)
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摘要:为电力系统安全运行保驾护航 一百多年前,德国人西门子制成了世界上第一个发电机,之后,电灯、电车、电话等一系列电器产品相继问世,第二次工业
为电力系统安全运行保驾护航
一百多年前,德国人西门子制成了世界上第一个发电机,之后,电灯、电车、电话等一系列电器产品相继问世,第二次工业革命开始蓬勃兴起,人类进入了“电气时代”。第二次工业革命的兴盛极大地推动了社会生产力的发展,对人类社会的经济、政治、文化、军事、科技和生产力均产生了深远的影响。到今天为止,人类早已离不开电器产品的供应,电力工业也成为了国民经济发展最重要的基础行业。然而,也正因如此,电力系统一旦发生故障,造成的后果可能超出人们想象。
风电外送输电规划关键技术
调节能力扩展规划关键技术
2003年8月14日,北美发生了历史上最严重的停电事故,停电时间超过30小时,波及美国8州和加拿大,受灾人数5000万,每天造成的经济损失多达300亿美元;2012年7月30日,印度北方邦境内的一座超高压变电站出现问题,最终导致北部电网崩溃,全国近一半地区的供电出现中断,影响约6亿人口用电……
与人类生产生活息息相关的电力工业,名副其实“牵一发而动全身”。从踏入这一行业开始,30多年来,穆钢一直密切关注着这一关键课题,尤其注重将自己的研究成果与电力生产实践结合起来,以期确保电力系统的安全运行,为国民经济健康发展做出保障。
风电机脱网机理与防御
成果应用
在暂态稳定分析方法方面,传统的暂态稳定分析主要依赖于数值仿真,虽能获得系统的受扰轨迹,但不能定量评价稳定裕度,会导致保守的运行方式安排;直接法虽可评价稳定裕度,但依赖于临界能量,临界能量的计算依赖于模型、算法复杂,有保守性。为此,在深入研究了大扰动激励下电力系统动态轨迹的动力学特征后,穆钢创建了不依赖于临界能量、只根据轨迹定量评价暂态稳定性的轨迹分析法,所建立的稳定指标优于美国电力系统著名专家Fouad提出的指标。根据轨迹分析法开发的应用系统PSSA2.0,应用于东北电网等4个区域/省级电网调度中心,实现了准确快速的稳定校核,减少了运行方式安排的保守性,年经济效益9957万元,研究成果“大规模电力系统暂态稳定定量评价理论与应用”也获得了2008年度国家科技进步奖二等奖。
并且,穆钢还提出了基于PMU的潮流方程直接(非迭代)求解算法和相应的PMU最优配置算法,实现了非线性代数方程组的非迭代求解;建立了PMU量测改善SCADA状态估计精度的评估模型,为构成高精度的WAMS(PMU)和SCADA混合量测系统提供理论依据。电力系统潮流直接求解算法的应用,避免了迭代运算,计算速度提高20倍以上,为在线安全评估争取了宝贵的时间。研究成果应用于东北电网公司在线安全评估系统,提高了在线安全分析的效率,成果“运用同步相量测量技术构建电力系统在线安全评估系统的研究”获2008年吉林省科技进步奖二等奖。
还有电力负荷预报方法。传统的电力负荷预报研究主要聚焦于预报方法,事实上,负荷的规律性对预报准确度有支配性影响。穆钢首先提出并研究了这一课题,建立了基于最小建模误差统计特性的负荷规律性评价方法。负荷规律性的研究为确定具体负荷可及的最高预报精度和评价改进预报精度的潜力提供了清晰的理论指导。据此研发的预报系统应用于东北电网等大区、省、市电网,长期运行的负荷预报准确率处于国内先进水平。研究成果“吉林地区电力负荷预报规律性及气象因素影响分析”获得了2003年吉林省科技进步奖二等奖。
潜心钻研、不断创新的科研特质在穆钢身上展现得淋漓尽致。这些年来,他几乎从未有过一刻停止向前的状态。时代在发展,他研究的电力分析方法也在随之不断更新变化,每一个阶段都凝聚着他智慧的结晶。
早在20世纪90年代开始,穆钢就关注到了网损(研究电能输送过程中以热能形式散发的功率损失)问题,为此,他提出了新的输电系统网损分析的概率评估法,构建了基于运行数据的网损功率概率密度模型,清晰刻画了网损的长期变化规律。他和团队开发的“电力系统一次网损分析计算系统”实现了区域电网的网损计算、跨省转运电力交易附加网损计算、降损决策及效益评估等功能,在东北电网、黑龙江电网、吉林电网应用,年效益970万元。
于穆钢而言,科研就是一个不断攀登的过程,而他的目标只有一个——让电力更好、更安全地运行。
搭建电力人才森林
文章来源:《中国电力教育》 网址: http://www.zgdljyzz.cn/qikandaodu/2021/0622/1664.html