“科技創新永遠不能被困難擊退”——記國家電網有限公司特等勞動模范劉輝

●人物名片

劉輝，國網冀北電力有限公司電力科學研究院副院長。參加工作以來，他帶頭攻克多項新能源友好并網關鍵技術難題，先后獲得中國專利銀獎1項、省部級科技獎28項。

●勞模心語

胸懷“國之大者”，為破解新能源友好并網關鍵難題、助力實現“雙碳”目標貢獻力量。

2023年，冀北清潔能源基地新增風電、光伏發電裝機容量1187萬千瓦，同比增長32%。冀北電網全年新能源發電量已達820億千瓦時，同比增長14.7%。新能源發電裝機總量已占冀北電網電源裝機總量的51%，首次成為電量主體。對于投身新能源發展技術攻關的國網冀北電力有限公司電力科學研究院副院長劉輝來說，這意味著肩上的責任更重了。

構建新型電力系統是推動能源清潔低碳轉型、助力碳達峰碳中和的迫切需要，是順應能源技術進步趨勢、促進系統轉型升級的必然要求。近年來，劉輝帶領團隊攻關大規模交直流系統電磁暫態仿真、寬頻振蕩分析與抑制、虛擬同步機運行與控制等多項新能源前沿技術，取得了一系列突破性成果。

六年攻關

推動新技術落地應用

2023年12月29日，河北建投新能源有限公司康保“以大代小”風電平價示范項目并網。冀北電科院負責該項目電源側設備的并網調試工作。

電網中常規新能源機組采用跟網型控制方式，不具備頻率和電壓的主動支撐能力，大規模新能源接入后會影響電網運行穩定性。因此，具備主動支撐功能的新能源構網型技術受到行業內廣泛關注，應用前景廣闊。

早在2016年，劉輝就帶領冀北電科院發電、并網、儲能等專業的骨干人員組成攻關團隊，超前啟動了高比例新能源接入系統電磁暫態仿真關鍵技術的攻關工作，深化新能源“機-場-群”建模仿真研究，為后續深入開展構網型新能源機組頻率/電壓主動支撐等特性的試驗研究做好關鍵性的技術準備。回想起那些不眠不休的日子，劉輝說：“最艱辛的不是體力上的疲倦，而是心里揮之不去的不確定性。這是一個全新的領域，每一個突破往往要經過反復驗證，一個細節出現差錯都可能影響整個研究課題，但科技創新永遠不能被困難擊退。”

歷時6年持續攻關，劉輝帶領團隊破解了機組精細化建模、高計算密度仿真延遲等一系列關鍵技術難題，先后建成了張北柔性直流電網試驗示范工程等項目的全電磁暫態仿真平臺，組織相關領域專家數次開展技術討論，確定了多項測試需求，并針對測試功能設計了相應的電氣拓撲和控制策略。經過多次技術方案迭代和參數調試，2022年，他們成功研發了適用于構網型風電機組主動支撐性能檢測的現場測試裝置。

協同創新

助力新能源高效消納

張北地區風電年均利用小時數達2400小時，太陽能年均日照時數2897小時，大好“風光”蘊含著無限能量。在這里，新能源場站多采用“大規模集中式開發，高電壓遠距離送出”的發展模式。

然而，高比例新能源的低慣量、過電壓、寬頻振蕩等問題，成為影響新能源消納的主要因素。調相機具有故障瞬間電壓支撐性能好、過載能力強、可靠性高等特點，有助于提高電力系統的穩定性和供電質量。“在新能源場站合理布置調相機，可為電網提供可靠支撐。”劉輝介紹。2022年3月起，他帶領由冀北電科院電網技術中心骨干員工組成的調相機技術攻關團隊，開展1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程送端新能源場站分布式調相機配置方案研究，全力支撐冀北地區“新能源+儲能+調相機”模式建設。

新能源場站數量多、接線方式復雜等因素大大增加了工作的難度。劉輝和團隊成員與新能源場站負責人多次探討研究1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程送端地區16家新能源場站分布式調相機部署方案，最終形成項目建議書，并順利通過中國電力企業聯合會組織的專家評審。為高質量完成調相機工程調試及相關技術工作，劉輝和團隊成員在調試前期開展仿真計算，為現場調試工作提供堅強理論支撐。調試進入最后的并網試運行階段，劉輝和團隊成員常常工作到凌晨。“新能源研究道阻且長，未來還會遇到很多難題，必須有人站在第一線。”劉輝說。

截至2023年12月底，冀北清潔能源基地建成投產新能源調相機15臺，總容量38萬千乏，提升新能源送出能力94.5萬千瓦。

做好傳幫帶

努力培育青年科技人才

2011年，冀北電科院成立了以劉輝名字命名的職工創新工作室。十幾年來，劉輝帶著工作室成員突破一個又一個瓶頸，攻克一個又一個難題，勇闖科技無人區、深水區。2018年12月，劉輝職工創新工作室被正式授牌“北京市職工創新工作室”。

劉輝運用扁平化模式管理工作室，讓每名年輕成員輪流擔任創新項目的負責人，最大程度幫助他們提升創新研發能力和項目管理能力。他還組織開展技術論壇、每周一課等活動，安排成員自選課題并定期與大家分享自己的鉆研成果。他經常鼓勵青年員工：“面對新的挑戰和困難，畏懼猶豫是難免的，但大家只有在不斷的挑戰中磨礪，才能更好地成長。”

2012年，冀北電科院開始推動高比例新能源并網設備模擬同步機運行課題研究工作。在研究開展初期，作為項目負責人的劉輝內心有過顧慮：當時國外提出了“虛擬同步機”概念，但僅止步于理論，沒有大規模工程應用案例。國內理論基礎尚不完善，虛擬同步機關鍵控制技術存在瓶頸，無法適應復雜電網工況……

面對這一技術“無人區”，劉輝帶領工作室成員開展“產學研用”聯合攻關，攻克了一個個難題——2015年，他們構建了電壓源型虛擬同步機理論體系；2016年，他們突破了虛擬同步機主動支撐關鍵技術瓶頸；2017年，虛擬同步機系列成套裝備研制成功并投產運行。

在此過程中，劉輝向青年成員耐心傳授方法，幫助他們總結經驗，培育出了一大批具有開闊視野、優秀專業能力的技術人才。通過這一項目成長為業務骨干的冀北電科院青年員工孫大衛說：“劉老師雖然嚴格，但在他的教導下，我們的專業能力飛速提升。他一心一意想讓我們更加優秀。”