當(dāng)“雙碳”目標(biāo)照亮能源變革之路,一群“追光者”正以科技為刃,劈開重重技術(shù)壁壘?!赌戏诫娋W(wǎng)報(bào)》聚焦的三位電網(wǎng)科研先鋒——李麗、談竹奎、朱夢夢,他們或馴服“溫室猛獸”六氟化硫,或編織柔性配電網(wǎng)的神經(jīng)脈絡(luò),或破譯互感器的“心跳密碼”,在截然不同的技術(shù)領(lǐng)域,書寫著相同的使命。
李麗 用化學(xué)分子式較勁不可能
李麗,研究員級高級工程師,南方電網(wǎng)戰(zhàn)略技術(shù)專家,廣東電網(wǎng)電力科學(xué)研究院五級職員。主持建設(shè)國內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的六氟化硫回收處理基地;研發(fā)世界首套六氟化硫在線無損監(jiān)測裝置;率先攻克城市變電站低頻噪聲治理難題。累計(jì)獲省部級科技獎28項(xiàng)、日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎,授權(quán)發(fā)明專利50余項(xiàng)。多次被評為“全國電力行業(yè)先進(jìn)工作者”“廣東省南粵女職工能手”“南方電網(wǎng)技術(shù)革新標(biāo)兵”。
在廣東番禺南村實(shí)驗(yàn)室,燈火通明,瓶罐輕碰聲清脆。伏案記錄數(shù)據(jù)的李麗抬起頭,窗外已是星斗滿天。作為廣東電網(wǎng)電科院的原副總工程師、成績斐然的南網(wǎng)戰(zhàn)略技術(shù)專家,李麗依然選擇在科研一線深耕。“我的工作像在搭建‘舞臺’?!彼f,一個搭好了,就奔赴下一片“空地”。三十年如一日,李麗不斷巧妙地將“化學(xué)分子式”書寫成電網(wǎng)綠色發(fā)展的“戰(zhàn)略方程式”。
為溫室氣體套上“韁繩”
1996年,初入變電站的李麗被一組數(shù)據(jù)震撼:電力設(shè)備使用的絕緣介質(zhì)六氟化硫,溫室效應(yīng)是二氧化碳的2.4萬倍。“每當(dāng)檢修一臺設(shè)備前,需要先把設(shè)備的六氟化硫排盡,氣體直接排入大氣會嚴(yán)重影響環(huán)境?!?/p>
如何在電力設(shè)施運(yùn)用過程中減少污染、如何更好地保護(hù)環(huán)境,是李麗一直思考的問題,她暗自立誓一定要攻破這道環(huán)保難題。
自此,李麗義無反顧地投入到六氟化硫回收凈化再利用技術(shù)攻堅(jiān)中。氣體回收凈化、微量雜質(zhì)檢測、設(shè)備密封性……每個環(huán)節(jié)都是硬骨頭。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)扎根現(xiàn)場、遍訪廠家、翻閱浩如煙海的文獻(xiàn)資料。在實(shí)驗(yàn)室通宵達(dá)旦已是常態(tài)。憑著近乎執(zhí)拗的狠勁,團(tuán)隊(duì)接連突破技術(shù)壁壘:成功研制三代大容量無污染回收裝置,全面攻克六氟化硫溫室氣體循環(huán)再利用和在線監(jiān)測技術(shù)難題,最終在廣州番禺建成國內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)、管理最完善的六氟化硫回收處理基地,并獲評“國家重點(diǎn)環(huán)保實(shí)用技術(shù)示范工程”,實(shí)現(xiàn)了有毒氣體的無害化、無污染循環(huán)應(yīng)用。
相關(guān)科技成果在廣東電網(wǎng)全覆蓋應(yīng)用,還推廣至石化、交通等行業(yè),累計(jì)回收六氟化硫氣體400余噸,等效減排二氧化碳千萬余噸?,F(xiàn)如今,該基地已成為南方電網(wǎng)服務(wù)“雙碳”目標(biāo)的閃亮名片,而基地墻上的各項(xiàng)榮譽(yù)映照著這位女科學(xué)家三十年“與氣較勁”的執(zhí)著與堅(jiān)守。
“保持好奇,保持探索,我的個性成就了我的職業(yè),職業(yè)也成就了我的個性,我覺得這個是相輔相成的?!被貞涍^往,李麗難掩激動。
作為一個“思想閑不住的人”,李麗對于綠色環(huán)保電網(wǎng)的研究并未止步,很早就意識到在電氣設(shè)備中減少、限制甚至禁止使用六氟化硫是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。她轉(zhuǎn)變思路,提出開展新型六氟化硫絕緣替代氣體研究,希望從根本上解決六氟化硫產(chǎn)生的溫室問題。
她從最原始的分子設(shè)計(jì)入手,以期研發(fā)出一種性能更優(yōu)的環(huán)保絕緣氣體。這是一條最難走的路,也是國內(nèi)其他團(tuán)隊(duì)不敢輕易走的路。當(dāng)同行都望而卻步時,李麗偏要“大海撈針”。
為此,她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一路披荊斬棘,歷時4年,通過170多次篩選和40多次全新設(shè)計(jì),終于提出了獨(dú)樹一幟、國內(nèi)唯一具有自主知識產(chǎn)權(quán)的含氟烯烴環(huán)保絕緣氣體,將氣體的溫室效應(yīng)顯著降低99.9%,顯示出優(yōu)越的綜合性能,為后續(xù)研制出新的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全環(huán)保型氣體絕緣電氣設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。
讓變電站“溫柔”融入城市
近年來隨著城市發(fā)展擴(kuò)張,大量變電站被居民區(qū)環(huán)繞,低頻噪聲投訴成了行業(yè)痛點(diǎn)?!靶≡肼暊縿哟竺裆?,必須解決!”李麗帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)親自去往現(xiàn)場開啟“靜音行動”。
針對城市變電站低頻噪聲難題,李麗精準(zhǔn)布局統(tǒng)籌謀劃,“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同攻堅(jiān),創(chuàng)新提出變壓器低噪聲體系化控制技術(shù),更妙手“點(diǎn)廢成金”——利用退役復(fù)合絕緣子,精心研制出綠色減振材料與高耐候性高效吸隔聲材料,吸聲性能躍升50%,有效解決了電網(wǎng)低頻噪聲超標(biāo)和擾民的核心技術(shù)難題。最終,一套集“理論-技術(shù)-產(chǎn)品-標(biāo)準(zhǔn)”于一體的城市變電站低頻噪聲綠色精準(zhǔn)治理技術(shù)體系橫空出世。
成果迅速惠及民生,應(yīng)用于國內(nèi)300余個工程,更遠(yuǎn)銷美國、巴西、葡萄牙等40多國,實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)低噪變壓器設(shè)備出口“零的突破”,近兩年創(chuàng)產(chǎn)值超12億元。
居民窗外的“嗡嗡”聲消失了,換來的是人民群眾對電網(wǎng)發(fā)展的理解與支持,“降噪不是冰冷的科學(xué)技術(shù),而是對城市的溫柔守護(hù)?!惫Ψ虿回?fù)有心人,這項(xiàng)“靜音魔法”獲南方電網(wǎng)科技進(jìn)步一等獎、中國專利優(yōu)秀獎。
“環(huán)保不是選擇題,而是必答題。我們每解決一個問題,就給未來多存一度‘綠電’?!辈稍L時,李麗辦公桌上那盆倔強(qiáng)生長的綠蘿令人印象深刻,就像她近三十年來的堅(jiān)持:從一名化環(huán)專責(zé)到國際標(biāo)準(zhǔn)制定者,她一直都不忘“把論文寫在電網(wǎng)里”的初心。
(鐘明陽 楊雅潔)
談竹奎 柔性配電網(wǎng)“追光者”
談竹奎,貴州電網(wǎng)公司電科院黨委委員、副總經(jīng)理,貴州大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師,正高級工程師,南網(wǎng)戰(zhàn)略級(高級)技術(shù)專家,出版專著4部,入選知網(wǎng)高被引學(xué)者,授權(quán)中國發(fā)明專利39項(xiàng)、實(shí)用新型專利40項(xiàng)、美國專利1項(xiàng),獲得貴州省科技進(jìn)步一等獎、貴州省專利金獎、中國電力科技進(jìn)步二等獎等省部級獎項(xiàng)8項(xiàng),入選貴州省專家、百層次創(chuàng)新人才、最美科技工作者,擔(dān)任自然科學(xué)基金評審專家和國標(biāo)委委員。
剛到知命之年的談竹奎精神健碩,一副黑框眼鏡,喜歡穿白襯衫,辦公桌上整齊地堆放著兩摞資料,大多是關(guān)于科技創(chuàng)新方面的內(nèi)容。
近十年來,談竹奎一直致力于柔性配電網(wǎng)領(lǐng)域的研究,作為貴州電網(wǎng)公司柔性配電網(wǎng)研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了世界首個五端柔直配電網(wǎng)建設(shè)等10余個項(xiàng)目的研究,成果豐碩。談竹奎說:“讓電供得可靠、用得放心,是我一直以來不懈追求的目標(biāo)。作為南方電網(wǎng)公司戰(zhàn)略地圖明確的22個研究方向之一,柔性配電網(wǎng)研究大有可為,我一直深耕于此并將窮盡一生?!?/p>
“我的第一理想是當(dāng)科學(xué)家,沒有第二理想”
1970年代,談竹奎出生于安徽省合肥市肥東縣的一個農(nóng)村家庭,家中只有一本生物學(xué)大辭典?!拔冶晦o典中描繪的奇異生物所吸引,從此對科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣,樹立了長大后要成為一名科學(xué)家的理想?!闭勚窨貞浀?。
從小埋下理想的種子,長大后就能開花結(jié)果。研究生時期,談竹奎跟隨導(dǎo)師開展科研,清晰了解了項(xiàng)目從立項(xiàng)到結(jié)項(xiàng)的整個過程。1999年,談竹奎研究生畢業(yè)后到華東交通大學(xué)電氣學(xué)院工作。談竹奎說:“當(dāng)時我是學(xué)院里第一個科研崗位編制,不需要上課,業(yè)績是以科研成果來進(jìn)行考核,這使我有機(jī)會專注科研項(xiàng)目?!?/p>
兩年后,談竹奎來到貴州電網(wǎng)公司工作,先后在調(diào)度中心、信息中心從事技術(shù)工作,后于2012年底到貴州電網(wǎng)公司電科院工作。談竹奎說:“不同于高校科研的是,企業(yè)能整合更多資源且更貼近實(shí)踐應(yīng)用,既能從基層一線更好地發(fā)現(xiàn)問題,又能將科研成果在基層一線進(jìn)行轉(zhuǎn)化應(yīng)用?!?/p>
2015年,國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見》,談竹奎瞄準(zhǔn)了柔性互聯(lián)配電網(wǎng)這一研究領(lǐng)域,開始策劃國內(nèi)首個中壓五端柔性互聯(lián)配電網(wǎng)項(xiàng)目。
柔性互聯(lián)配電網(wǎng)徹底改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)“閉環(huán)接線、開環(huán)運(yùn)行”的本征結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多回交流饋線的實(shí)時閉環(huán)運(yùn)行,這為高比例的分布式新能源提供了一個靈活穩(wěn)定地接入通道,也為貴州電網(wǎng)公司探索優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、提高配電網(wǎng)能效水平打開了一個全新的思路。
“當(dāng)時的配電網(wǎng)類似于‘樹杈’,線路與線路之間缺乏有效的聯(lián)絡(luò),而產(chǎn)生聯(lián)絡(luò)的關(guān)鍵在于換流器的研究,可實(shí)現(xiàn)每個端口交流電與直流電相互轉(zhuǎn)換,并在任何一端故障時做到不停電轉(zhuǎn)供,真正達(dá)到零秒自愈?!闭勚窨榻B,為了突破這一技術(shù)難關(guān),從“兩端”研究起步,歷時近兩年的上千次實(shí)驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)“五端”互聯(lián)。
五端配電網(wǎng)有效實(shí)現(xiàn)三端10千伏交流電、一端交流微電網(wǎng)、一端直流微電網(wǎng)的實(shí)時柔性互聯(lián),形成一個交直流電混合的配電網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各饋線功率靈活分配、相互支援和協(xié)調(diào)運(yùn)行。該項(xiàng)目于2018年9月在貴州大學(xué)西校區(qū)投運(yùn),系國內(nèi)首個中壓五端柔性直流配電示范工程。
“十年磨一劍,認(rèn)準(zhǔn)了就要堅(jiān)持做下去”
世界第一臺MMC(模塊化多電平)融冰裝置,配網(wǎng)綜合配電箱,貴州電網(wǎng)第一座柔性化改造變電站,低壓交直流串并聯(lián)技術(shù)……十年的柔性配電網(wǎng)研究歷程中,談竹奎帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)用一項(xiàng)項(xiàng)科研成果不斷突破著制約中、低壓電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的技術(shù)瓶頸。
談竹奎總是以“巧辦法”解決“大難題”。令其印象深刻的是“電力指紋”技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)。談竹奎說:“貴州擁有全國數(shù)量最多的傳統(tǒng)木質(zhì)結(jié)構(gòu)連片村寨,消防供電設(shè)施改造十分重要,連續(xù)兩年列入貴州省政府希望解決的‘十大民生實(shí)事’之一。通過應(yīng)用該技術(shù),有效監(jiān)測并處置了家用電器過熱、電瓶車違規(guī)充電等用電風(fēng)險超百起。”
“電力指紋”是一個智能斷路器,通過感知電流、電壓的瞬時變化精準(zhǔn)識別用電隱患,自動切除短路風(fēng)險。“起初該項(xiàng)目并非叫‘電力指紋’,而是叫‘能源USB’?!表?xiàng)目團(tuán)隊(duì)核心成員之一、貴州電網(wǎng)公司電科院系統(tǒng)技術(shù)研究中心交直流系統(tǒng)專責(zé)劉斌介紹,是談竹奎將生物指紋的概念遷移到研究中,重新構(gòu)建了整個技術(shù)體系。
在項(xiàng)目研究過程中,為解決智能斷路器的適應(yīng)性和泛化能力難題,談竹奎聯(lián)想到小時候的經(jīng)歷——打米機(jī)插上電的一瞬間,家中的燈泡會閃一下,于是想到了任何設(shè)備在運(yùn)行時都會在電網(wǎng)留下“蛛絲馬跡”,可以通過提取微小的電力特征數(shù)據(jù)來識別電氣設(shè)備,最終將該項(xiàng)目取名為“電力指紋”。
“該項(xiàng)目首先通過數(shù)字信號處理技術(shù),提取電氣設(shè)備運(yùn)行時的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)等特征變量,然后通過人工智能技術(shù),對這些特征變量進(jìn)行樣本學(xué)習(xí)和推理,最終實(shí)現(xiàn)一秒識別設(shè)備類型、一小時識別設(shè)備參數(shù),一周識別行為習(xí)慣?!闭勚窨榻B,目前該項(xiàng)目已在黔東南苗族侗族自治州西江千戶苗寨、清鎮(zhèn)市職教城等地試點(diǎn)應(yīng)用。
這只是談竹奎眾多研究項(xiàng)目中的一個。十年來,談竹奎領(lǐng)銜的技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)曾獲得貴州省科技進(jìn)步一等獎、貴州省專利金獎,申請成功國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,為貴州電網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)了一個個“零”的突破。和談竹奎長期共事的研究團(tuán)隊(duì)成員都有一個共同的感受:每到深夜,他喜歡將自己的科研靈感第一時間發(fā)到群里同大家分享、討論,這或許是談竹奎的快樂時光,亦是他奮力前行、勇于突破的見證。
(譚鎮(zhèn)林 徐梅梅)
朱夢夢 執(zhí)著的“設(shè)備偵探”
朱夢夢,博士,高級工程師?,F(xiàn)任云南電力科學(xué)研究院物聯(lián)網(wǎng)與智能量測技術(shù)研究所(計(jì)量檢測中心)經(jīng)理、云南電網(wǎng)公司三級領(lǐng)軍技術(shù)專家。榮獲云南省“五一勞動獎?wù)隆薄霸茙X工匠”“云南向上向善好青年”“南網(wǎng)創(chuàng)客”榮譽(yù)。入選中國青年科技工作者協(xié)會第七屆會員、云南省技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)對象、云南省“青年人才托舉工程”項(xiàng)目、“南網(wǎng)高層次人才特殊支持計(jì)劃”。
電表上跳動的數(shù)字,關(guān)系著千家萬戶的用電。在數(shù)字抵達(dá)電表之前,互感器設(shè)備如同電網(wǎng)的“眼睛”,精準(zhǔn)地將高電壓大電流轉(zhuǎn)換為可測量的信號,是電網(wǎng)安全運(yùn)行和貿(mào)易結(jié)算的基石。云南電科院“智能感知”創(chuàng)新工作室負(fù)責(zé)人、云嶺工匠朱夢夢,就是守護(hù)這雙“眼睛”的“健康醫(yī)生”。他年復(fù)一年,用精湛的技術(shù)和敏銳的洞察,為互感器設(shè)備“把脈問診”,確保每一度電都量得準(zhǔn)、算得清。
解碼:當(dāng)互感器有了“心跳”
“那些佇立在電站里的互感器從不是冰冷的鋼鐵”,在朱夢夢眼中,冰冷的互感器設(shè)備仿佛有了生命。十載光陰,他踏遍云南近80個縣(市)的工程現(xiàn)場,像執(zhí)著的“設(shè)備偵探”,日夜與試驗(yàn)數(shù)據(jù)較勁。那些晦澀的測量原理、參數(shù)模型,早已刻進(jìn)他的骨子里,任何設(shè)備的細(xì)微“不適”、數(shù)據(jù)的絲毫“異動”,都逃不過他的“火眼金睛”。
這份敏銳,在挑戰(zhàn)中愈發(fā)閃亮。2015年,剛工作3年的朱夢夢站在云南±500千伏永富直流工程現(xiàn)場,仰頭望著數(shù)十米高空的直流互感器——那像巨人的臂膀,卻橫亙著難以逾越的技術(shù)天塹?!耙谏厦孀鰧掝l特性試驗(yàn),就像在鋼絲上繡花!”朱夢夢回憶時仍覺驚險。
首道難關(guān)便是高空“穿針引線”。20米長、碗口粗的特殊電纜,得懸空掛到高壓母線上,全程不能借力腳手架?!斑@哪是掛線,分明是在高空馴服一條‘鋼鐵巨龍’!”團(tuán)隊(duì)成員至今心有余悸。更大的困境是“小馬拉大車”——試驗(yàn)設(shè)備功率不夠,回路阻抗卻大得驚人,升流如同蚍蜉撼樹。
“把一次導(dǎo)線雙絞起來試試?”在激烈的討論中,朱夢夢突然靈光乍現(xiàn),“或許能給電流開條‘綠色通道’!”這個“擰麻花”般的巧思,竟成了破局的金鑰匙。以此為核心,團(tuán)隊(duì)總結(jié)出“掛、算、選、測”四步工作法,不僅化解了高空作業(yè)風(fēng)險,還讓設(shè)備效率飆升。
這次突破,開創(chuàng)互感器現(xiàn)場“體檢”新范式。當(dāng)年那個“雙絞導(dǎo)線”的點(diǎn)子,更成為云南省技術(shù)發(fā)明特等獎項(xiàng)目的關(guān)鍵因素。
突圍:從誤差“解碼”到黑匣子“破防”
2017年,一紙重任砸向朱夢夢:“必須啃下互感器誤差超差這塊硬骨頭!”彼時,電容式電壓互感器(CVT)如同潛伏在電網(wǎng)里的“隱形刺客”,長期運(yùn)行后性能悄然劣化,誤差像幽靈般藏匿在數(shù)據(jù)深處,一旦爆發(fā),將直接撬動電費(fèi)結(jié)算的天平?!斑@些看不見的誤差,就是計(jì)量公平的‘蛀蟲’?!敝靿魤暨化B數(shù)據(jù)報(bào)表,目光如炬。
他一頭扎進(jìn)“大數(shù)據(jù)迷宮”,開啟“數(shù)據(jù)緝兇”之旅。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將電氣拓?fù)渑c多維量測信息融合,構(gòu)建計(jì)量性能狀態(tài)評估模型,編織異常追蹤網(wǎng)絡(luò)?!跋到y(tǒng)報(bào)警只是開始,精準(zhǔn)‘復(fù)診’才能鎖定病灶?!边@套“高壓互感器計(jì)量誤差狀態(tài)評估技術(shù)”實(shí)現(xiàn)從周期檢測到智能狀態(tài)檢測的跨越,不僅為企業(yè)挽回千萬元損失,更在瀾湄電力合作中守護(hù)了跨境貿(mào)易結(jié)算公平。
但朱夢夢的戰(zhàn)場遠(yuǎn)未結(jié)束。電子式互感器的“黑匣子”難題同樣棘手。朱夢夢提出“整機(jī)+回路”雙檢方案,“就像做全身體檢,心臟和血管都得查!”他與一線人員反復(fù)打磨,將復(fù)雜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化界面。歷經(jīng)數(shù)百次試驗(yàn),“交直流電子式互感器運(yùn)檢儀”誕生,成功破解帶電檢測、故障定位難題,并完成量產(chǎn)轉(zhuǎn)化,成為電網(wǎng)運(yùn)維的利器,徹底撕開了“黑匣子”的神秘面紗。
“創(chuàng)新不是單打獨(dú)斗,得有四梁八柱。”在互感器試驗(yàn)這片傳統(tǒng)領(lǐng)域,是朱夢夢與他創(chuàng)新工作室的團(tuán)隊(duì)成員一次次在實(shí)驗(yàn)室的挑燈試驗(yàn)、一篇篇論文專著里的最新發(fā)現(xiàn)、一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化成果,讓冰冷的設(shè)備有了溫度,讓精準(zhǔn)的計(jì)量承載起沉甸甸的責(zé)任。
(夏瑤 程雪婷)