“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是咱們電力人共同肩負(fù)的時(shí)代使命?！边@是劉輝常掛在嘴邊的一句話。

劉輝，現(xiàn)任冀北電科院（華北電科院）副院長(zhǎng)，曾榮獲2024年度中國(guó)電力優(yōu)秀科技工作者獎(jiǎng)、國(guó)網(wǎng)特等勞模、首都勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆⒑颖笔?yōu)秀科技工作者等眾多稱號(hào)。榮譽(yù)背后，是他在電力領(lǐng)域默默耕耘，不斷攻克一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，為推動(dòng)我國(guó)新能源發(fā)展做出的應(yīng)有貢獻(xiàn)。

永葆初心，他牢記職責(zé)使命

2006年，劉輝畢業(yè)后進(jìn)入華北電網(wǎng)有限公司博士后科研工作站，與能源電力結(jié)下了不解之緣。職業(yè)生涯初期，他便展現(xiàn)出深厚的專業(yè)素養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在擔(dān)任系統(tǒng)分析高級(jí)主管期間就已負(fù)責(zé)電網(wǎng)規(guī)劃和大電網(wǎng)分析等工作。

冀北風(fēng)光資源豐富，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)發(fā)新能源的地區(qū)之一，張家口、承德地區(qū)新能源可開(kāi)發(fā)規(guī)模就達(dá)到1億千瓦以上。然而，大規(guī)模的新能源接入電網(wǎng)既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。

2011年6月，為滿足華北新能源并網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)支撐的需求，在電科院籌劃成立智能電網(wǎng)與新能源研究所時(shí)，他放棄了熟悉穩(wěn)定的專業(yè)方向，毫不猶豫地接過(guò)了新能源這第一支“接力棒”，轉(zhuǎn)而挑戰(zhàn)未知的全新領(lǐng)域。

沒(méi)有解決故障經(jīng)驗(yàn)，就連天泡在現(xiàn)場(chǎng)，收集分析風(fēng)機(jī)一手故障錄波數(shù)據(jù)；不會(huì)使用仿真軟件，就照著說(shuō)明書(shū)一點(diǎn)一點(diǎn)熟悉操作，親手調(diào)試模型；沒(méi)有科研經(jīng)驗(yàn)，就主動(dòng)承擔(dān)了一批科技項(xiàng)目，向業(yè)內(nèi)先進(jìn)專家學(xué)習(xí)……新能源所成立初期，只有7名員工。和同事們一樣，劉輝也沒(méi)有深入研究過(guò)新能源。面對(duì)緊迫的新能源安全運(yùn)行技術(shù)支撐需要，所有人心里都繃緊了一根弦。他帶領(lǐng)新能源并網(wǎng)分析團(tuán)隊(duì)，秉持“來(lái)源于生產(chǎn)、服務(wù)于生產(chǎn)和兼顧前瞻”主旨，努力儲(chǔ)備新能源知識(shí)和填補(bǔ)生產(chǎn)實(shí)踐空白。

當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)高/低電壓擾動(dòng)時(shí)，不具備高/低電壓穿越能力的機(jī)組就不能正常地發(fā)電，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)誘發(fā)大面積風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)事故。“風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)發(fā)生機(jī)理是什么？如何才能有效避免？”深深困擾著劉輝和團(tuán)隊(duì)成員。

經(jīng)過(guò)連續(xù)數(shù)月的研讀文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)研設(shè)備廠家、了解風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際情況后，劉輝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)馬不停蹄地開(kāi)展了區(qū)域內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)多種運(yùn)行工況的仿真驗(yàn)證，深入分析風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的典型運(yùn)行特征。

經(jīng)過(guò)一輪又一輪驗(yàn)證，最終他們揭示出風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)的演化規(guī)律及動(dòng)態(tài)機(jī)理，在此基礎(chǔ)上研發(fā)出了風(fēng)機(jī)高電壓穿越控制方法，在大大提升風(fēng)電機(jī)組抗電網(wǎng)擾動(dòng)能力的同時(shí)，也孕育出了第一顆“碩果”。

靠著這股拼勁兒，短短幾年內(nèi)，新能源所的科研能力、仿真能力、工程能力迅速形成規(guī)模。每當(dāng)想起這些時(shí)刻，劉輝的喜悅總是發(fā)自內(nèi)心：“我們驅(qū)散了前行路上的迷霧，慢慢找到了正確的研究路徑，扛起了時(shí)代賦予的責(zé)任。”

攻堅(jiān)克難，他勇攀科研高峰

風(fēng)電次同步振蕩問(wèn)題因其工況高度依賴性等特征，缺少切實(shí)有效的抑制技術(shù)，成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的技術(shù)難題。

劉輝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)再一次迎難而上。在沒(méi)有先例可循的情況下開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。他們奔波于往返風(fēng)電場(chǎng)的路途，一遍又一遍研討論證，為后續(xù)深刻揭示振蕩起因和提出解決手段奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。劉輝叮囑團(tuán)隊(duì)成員們：“這是未知的領(lǐng)域，每次突破都必須通過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證，任何一處微小的錯(cuò)誤都必須避免?！?/p>

他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)測(cè)試了幾十座風(fēng)電場(chǎng)模型的運(yùn)行特性，經(jīng)過(guò)多次升級(jí)和優(yōu)化，研制出了風(fēng)電機(jī)組的次同步振蕩抑制方法及裝置，最終形成了新能源機(jī)組改造優(yōu)化能力。2023年，劉輝團(tuán)隊(duì)牽頭的發(fā)明專利《風(fēng)電機(jī)組次同步振蕩抑制方法和裝置》榮獲中國(guó)專利銀獎(jiǎng)，這是冀北公司在專利領(lǐng)域獲得的最高榮譽(yù)，也是對(duì)團(tuán)隊(duì)在新能源友好并網(wǎng)領(lǐng)域獲得突破的最佳褒獎(jiǎng)。

在新能源主動(dòng)支撐領(lǐng)域，劉輝團(tuán)隊(duì)也正引領(lǐng)著行業(yè)的發(fā)展：“熟悉新能源的人都知道，‘構(gòu)網(wǎng)型’是目前行業(yè)最火熱的一個(gè)詞。傳統(tǒng)新能源發(fā)電采用跟網(wǎng)型控制方式，只能跟隨電網(wǎng)變化，隨著新能源裝機(jī)越來(lái)越多，迫切需要新能源具備像當(dāng)前的帶頭大哥火電一樣的能力，共同分擔(dān)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)責(zé)任?！?/p>

早在2016年，劉輝就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)擔(dān)負(fù)起國(guó)網(wǎng)虛擬同步機(jī)科技示范工程的重任，率先開(kāi)展構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)在大規(guī)模新能源接入下的探索和應(yīng)用。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)外的虛擬同步機(jī)技術(shù)理論不完善，裝備制造方案空白，新能源集群主動(dòng)支撐技術(shù)更是缺失。

他沉下心來(lái)，理順?biāo)悸?，一步一個(gè)腳印由淺入深。

2016年上半年，劉輝團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了電壓源型虛擬同步機(jī)理論體系；同年年底，他們接續(xù)突破了虛擬同步機(jī)主動(dòng)支撐關(guān)鍵控制技術(shù)瓶頸；2017年12月27日，世界上首個(gè)具備虛擬同步機(jī)功能的新能源電站在張家口的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站建成投運(yùn)，這標(biāo)志著冀北公司在虛擬同步機(jī)大規(guī)模工程應(yīng)用方面走到了世界前列，帶動(dòng)了新能源構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)及設(shè)備的研究熱潮。

2018年12月，劉輝職工創(chuàng)新工作室被正式授牌為“北京市職工創(chuàng)新工作室”。在這里，以劉輝為帶頭人的“大規(guī)模新能源主動(dòng)支撐控制技術(shù)科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)”獲得了國(guó)網(wǎng)新型電力系統(tǒng)第一批科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)命名，劉輝帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)登上了更高、更廣的舞臺(tái)。

燈耀京城，他助力綠色冬奧

2015年7月31日，北京—張家口成功申辦2022年冬奧會(huì)，“綠色辦奧”作為冬奧會(huì)四大理念之一，100%清潔供電成為了電網(wǎng)人共同的職責(zé)。為實(shí)現(xiàn)這一盛舉，國(guó)家電網(wǎng)有限公司決定建設(shè)冬奧會(huì)重點(diǎn)配套工程——世界首個(gè)柔性直流電網(wǎng)工程：張北柔性直流電網(wǎng)試驗(yàn)示范工程，建設(shè)張北、康保、豐寧和北京4座換流站，打造一張“四端柔直電網(wǎng)”，滿足北京以及張家口地區(qū)的26個(gè)冬奧會(huì)場(chǎng)館總計(jì)1億千瓦時(shí)的年用電量需求。

柔性直流電網(wǎng)技術(shù)是破解清潔能源大規(guī)模并網(wǎng)消納難題的“金鑰匙”，其難度也不言而喻。接到任務(wù)后，劉輝立刻投身到緊張的申報(bào)與研發(fā)之中，經(jīng)常通宵達(dá)旦編寫國(guó)重項(xiàng)目報(bào)告，反復(fù)研究海量的圖紙與數(shù)據(jù)。項(xiàng)目研發(fā)關(guān)鍵時(shí)期，卻傳來(lái)了劉輝母親病重的消息，為了不拖團(tuán)隊(duì)后腿，他將醫(yī)院病房變成了辦公室，照顧至親之余，全部時(shí)間都拿來(lái)與團(tuán)隊(duì)緊張地探討與論證。

2016年，劉輝團(tuán)隊(duì)參與申報(bào)的國(guó)家首批重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目——“支撐低碳冬奧的智能電網(wǎng)綜合示范工程”成功獲批立項(xiàng)，依托此項(xiàng)目，先后攻克了柔直孤島送端新能源集群有功/無(wú)功、聯(lián)合故障穿越等技術(shù)難題，助力“張北的風(fēng)更平穩(wěn)、更高效地點(diǎn)亮北京的燈”。

“慶幸的是我趕上了一個(gè)創(chuàng)新的時(shí)代，一個(gè)能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代，讓我可以一直在科研征途中不斷奔跑?！币豁?xiàng)項(xiàng)科技成果都離不開(kāi)新能源的快速發(fā)展，劉輝心懷感激，“感激同樣源自我們團(tuán)隊(duì)的辛勤付出，團(tuán)隊(duì)成員們?yōu)槊恳稽c(diǎn)小小的技術(shù)進(jìn)步都傾注了無(wú)數(shù)的心血。”

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)已經(jīng)成為未來(lái)世界能源格局中的關(guān)鍵一環(huán)，在這條道路上必定布滿荊棘與坎坷，同樣也會(huì)有絢爛繁花盛開(kāi)。劉輝和他的團(tuán)隊(duì)將用汗水與智慧，續(xù)寫新時(shí)代新能源發(fā)展的壯麗篇章，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全和能源行業(yè)發(fā)展而不懈奮斗。■