电力行业正迎来以新兴技术为代表的浪潮,推动传统电网向制作工艺改良化和电力器件数字化方向演进。技术创新赋能电网运维,实现故障预测与诊断;大数据优化能源调度,提升系统效率与稳定性;数字孪生构建虚拟电网,为规划与决策提供精准支持;虚拟电厂聚合分布式能源,促进可再生能源高效消纳。这些技术的深度融合,不仅提升了电力系统的安全性与可靠性,也为实现“双碳”目标提供了重要支撑,标志着电力行业正迈向更加高效、清洁的未来。
一、风电与新能源的硬核突破
数值风洞与仿真技术:依托半实物仿真视景系统,结合AI算法优化风资源评估模型,精准预测风场效能,降低风机设计成本。
新材料创新:研发高性能混凝土塔筒与复合叶片材料,提升抗腐蚀性与使用寿命;通过超声相控阵无损检测技术,确保材料可靠性。
氢能与光伏技术:开发海水制氢样机,探索低成本绿氢生产路径;钙钛矿薄膜电池兼具弱光发电性能与建筑美学,为BIPV(光伏建筑一体化)提供新方案。
极端环境测试体系:建立全球领先的振动、电磁干扰、重载疲劳实验室,覆盖从部件到整机的全链条测试能力。
二、国产化突破与前沿探索
物联网数据库革新:自主研发的Rdbplus数据库在实时控制场景中表现突出,相比传统数据库具备更高执行效率,为智能电网的实时响应提供了坚实支撑。
国产IGBT器件攻坚:面对国产IGBT性能与国际品牌的差距,白云电气通过适配性研发与数字式驱动优化,提升设备过负荷能力与稳定性,践行“国产替代”战略。尽管技术迭代仍需时间,但企业坚持在国产化道路上持续投入,助力国家电力产业链安全。
特高压绝缘子研发:针对±800kV以上特高压场景,白云电气正开发专用绝缘子产品,并通过AI算法优化换流阀控制策略,降低设备损耗,推动特高压技术向高效化迈进。
三、绿色智能变电站的创新实践
超静音技术:将变电站噪声有效控制在45dB以下,为周边居民营造了宁静的生活环境。
海绵城市理念:每年可收集并净化雨水达1800方,实现了水资源的节约和循环利用。
全面预制装配:大幅降低建造时间,提高建设效率。
光伏发电系统:楼顶光伏发电系统与用电系统储能装置构成低压微电网,一年可节约用电20000度,展现了绿色能源的巨大潜力。
智慧路灯技术:实现了多站合一,提升了城市照明系统的智能化水平。
光导无线照明技术:将自然光引入室内,每年节约用电3000度,实现了能源的高效利用。
全程无人自动应急处置系统:采用高效细水喷雾灭火技术,有效应对火灾与浸水灾害,确保了电站的安全运行。
四、储能技术创新与安全保障突破
H桥级联储能技术突破:智光电气将H桥技术从高压变频领域拓展至储能应用,解决了传统串联技术的损耗与短板效应问题,同时具备高频特性好、功率密度高的优势。尽管IGBT耐压性能优异,但因成本高昂限制了其应用,H桥技术仍是当前主流。在拓扑结构上,三电平、五电平等多电平结构已被深入研究,但进一步创新空间有限,未来突破或依赖于新一代技术革新。
高压储能系统安全保障:智光电气设计了全套安全探测系统,可在故障发生时及时断电,并通过灭火系统快速注入灭火试剂,防止电池组火灾蔓延。同时,选用磷酸铁锂电池作为储能单元,其破损反应相对温和,安全性更高。
电池寿命优化技术:智光电气通过研究确定磷酸铁锂电池的最佳工作温度为22摄氏度,并验证在该温度下充放电6000-8000次后电池仍能保持正常性能。采用纯水液冷技术,精准控制电池组温度,确保其在最佳工况下运行,延长电池寿命。
五、电网技术创新与可靠性提升
GIS数字孪生与局放监测技术:基于GIS数字孪生模型的局放实时监测和精准定位技术已在500千伏粤中换流站试点应用,显著提升了设备状态监测与故障定位能力,为电网安全运行提供了有力保障。
500千伏电缆串联谐振耐压试验技术:自主研发的500千伏电缆串联谐振耐压试验设备,解决了500千伏管南储田输变电工程的试验验收难题,总试验容量达212.6MVA,试验电压等级为16kV,为高压电缆工程的可靠性验证提供了关键技术支撑。
固态储供氢技术:2023年,国内首个应用固态储供氢技术的电网侧储能型加氢站在广州南沙小虎岛建成,标志着氢能在电网侧储能领域的创新应用迈出重要一步。
国产化500千伏植物油变压器:2023年成功研制全国首台国产化的500千伏植物油变压器,采用植物基绝缘油,具有燃点高、可降解、延长变压器寿命等优点,推动了变压器技术的绿色化与自主化发展。
大容量耐压试验装置:2023年自主研发的大容量耐压试验装置在阳江、钦州一二海上风电项目现场成功应用,为海上风电设备的高压试验提供了可靠的技术支持。
钛储氢应急电源车:2023年研制国内首台基于钛储氢技术的性能应急电源车,为电网应急供电提供了高效、可靠的解决方案。
植物基绝缘油技术:以大豆、山茶和菜籽为原料,经过脱胶、脱酸等工艺制成的植物基绝缘油,具有环保、高燃点和延长设备寿命等优势,已在10kV、110kV、220kV变压器中实现自主可控应用。