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国家电网标准创新发展之路

2024-01-28本刊编辑部

中国标准化 2023年13期
关键词:技术标准国家电网电能表

本刊编辑部

习近平总书记指出:“中国将积极实施标准化战略,以标准助力创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展。”近年来我国标准化事业快速发展,党中央、国务院发布《国家标准化发展纲要》,高质量发展的标准体系加快构建,“标准化+”行动广泛开展,标准化技术支撑能力更加突出,治理效能更加显著。近期,国家电网有限公司荣获全国标准化最高奖项——中国标准创新贡献奖“组织奖”,这是国家电网标准化发展历程中具有重大意义的事件。为此,《中国标准化》杂志社专访了国家电网有限公司总工程师孟庆强,分享国家电网在标准化领域的探索和贡献,总结工作经验和亮点,为中国标准化事业发展提供有益借鉴。

《中国标准化》:请简单介绍一下国家电网有限公司在标准化工作领域的机制建设及运行情况。

孟庆强:国家电网有限公司以投资建设运营电网为核心业务,是关系国家能源安全和国民经济命脉的特大型国有重点骨干企业,经营区域覆盖我国26个省(自治区、直辖市),供电范围占国土面积的88%,供电人口超过11亿,稳健运营着世界上电网结构最复杂、资源配置能力最强、运行控制难度最高、新能源并网规模最大的电力系统,为我国经济社会发展提供坚强的能源电力保障。

国家电网有限公司历来高度重视标准化工作。历经20余年发展,国家电网有限公司持续开展标准化理论创新和方法实践,逐步构建了总部坚强统一领导、各管理层级分工负责、所有业务领域全部覆盖的“金字塔”型技术标准管理架构。依托科学完备的技术标准管理架构,国家电网有限公司得以有能力牵头承建我国能源领域首个国家级技术标准创新平台——国家技术标准创新基地(智能电网)。同时,国家电网有限公司还积极承担66个全国、行业和团体标准化技术委员会秘书处,超过全部电力相关标委会的60%;先后承担了8个IEC技术委员会/分委会秘书处和1个主席职务,占IEC设在中国秘书处总数的三分之二。

为确保技术标准管理架构有效运转,国家电网有限公司研究建立了相应的配套工作机制,出台了一系列管理文件,探索形成了以《国家电网有限公司技术标准发展纲要》为战略统领,以质量和标准化、创新基地建设、标准化科研、国际标准化等行动方案为实施路径,以科研标准互动、团体标准培优、人才梯队建设、标准数字化发展等指导意见为方法指引,以技术标准管理、实施监督评价管理、试验验证管理、专业工作组管理等核心制度为基础保障,具有国网特色的技术标准管理制度体系。

层次合理的组织架构、系统完备的制度体系,共同构筑起国家电网有限公司技术标准管理的“四梁八柱”,有力支撑了电网安全稳定运行和企业高质量发展,带动我国电工装备制造水平实现质的飞跃。过去20年,以特高压为代表的先进输电技术,在世界舞台上实现了从跟跑、并跑到领跑的跨越式发展,成为中国走向世界的一张“闪亮名片”,极大提高了我国在全球电工领域的综合竞争力。

《中国标准化》:创新和贡献是全国标准化最高奖项——中国标准创新贡献奖的关键所在,国家电网有限公司荣获2022中国标准创新贡献奖组织奖,请问国家电网近年来在标准化工作中,创新点主要表现在哪几个方面?

孟庆强:这次荣获2022年度中国标准创新贡献奖组织奖,是近年来国家电网有限公司坚持标准化顶层设计和战略布局、坚持体系化推动战略落地、坚持汇集资源开展协同攻关、坚持高水平对外开放的一个缩影,是国家电网有限公司建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标有效实施的一次演绎。国家电网有限公司标准化工作的创新点具体表现为以下几个方面:

一是战略引领构建发展新格局。国家电网有限公司主动融入新发展格局,积极落实国家科技创新和标准化战略部署,开展标准化顶层设计,在央企中率先将标准化上升到企业战略高度。2022年,国家电网有限公司全面落实《国家标准化发展纲要》,相继发布《国家电网有限公司技术标准发展纲要》和《落实公司技术标准发展纲要支撑构建新型电力系统专项行动计划(2022-2025年)》,为“十四五”及未来一段时期国家电网有限公司的标准化工作提供了根本遵循和基本指引,促进国家电网有限公司标准化工作有机融入国家标准化发展大局。

二是体系化推进培育发展新动能。国家电网有限公司将标准元素全方位融入电网和企业发展的各领域、各环节、各层级,形成了各个专业平行推进、各个层级逐级深入的立体式、结构化的组织体系,构建了结构优化、先进合理、国际兼容的标准体系,切实推动“跨专业协同管理一体化、科研标准产业一体化、国内国际标准一体化”发展。同时,国家电网有限公司还构建了覆盖全部主要业务的技术标准验证体系,以及覆盖各管理层级的技术标准实施监督评价体系,保障企业标准化战略有效落地。有多位知名专家认为国家电网有限公司的标准创新与企业管理做到了“完全想象不到的融合”。

三是创新要素集聚创造发展新优势。科技自立自强需找准“主攻”方向。国家电网有限公司切实履行央企责任担当,秉持开放包容、合作共赢的理念,持续带动产业上下游相关各方共同推动行业技术进步。与清华大学、西安交通大学、中国西电集团、上海电器科学研究所等知名高校、企业及研究机构开展深度合作,有效实现资源汇集,推动产学研用标准化协同创新。积极推进国家技术标准创新基地(智能电网)与智能制造基础、中国光谷等国家技术标准创新基地开展战略合作,以标准化加快实现延链补链强链,推动产业集群做强做优,服务国家重大产业政策落地实施。

四是高水平开放凝聚发展新力量。国家电网有限公司坚持制度型开放,不断完善与世界一流企业建设相匹配的世界一流技术标准体系,通过“引进来”与“走出去”相结合的方式积极推动标准国际化进程。国家电网有限公司充分利用国内国际两个市场、两种资源,通過投资、建设、运营境外电力基础设施,带动技术、装备、标准、服务全产业链“走出去”;充分利用在特高压输电、大电网安全、新能源并网等领域的技术优势,加快推动自主创新成果及中国标准向国际标准转化。同时,充分吸收借鉴国际先进经验反哺国内标准化工作,推动国内国际标准体系兼容发展,为大型企业标准化工作和国家标准化事业发展提供宝贵经验。

《中国标准化》:请您介绍一下标准化工作在国家电网发展战略中的位置,以及对推动国家电网整体发展起到了哪些作用?

孟庆强:习近平总书记多次强调,要以高标准助力高技术创新、促进高水平开放、引领高质量发展。国家电网有限公司始终胸怀“国之大者”,认真贯彻落实国家能源和标准化战略部署,持续开展能源电力领域的关键核心技术攻关和重大标准化问题研究,带动中国电工装备技术水平整体提升和成功“出海”,保障大电网安全稳定运行和能源可靠供应,为我国经济社会高质量发展提供坚强的能源保障。

一是带动中国电工装备技术水平整体提升。党的二十大报告对加快实施创新驱动发展战略作出重要部署。国家电网有限公司始终坚持创新驱动发展,紧密围绕产业链部署创新链,围绕创新鏈布局标准链,自主研发全球最先进的特高压交直流输电技术,建成以特高压为骨干网架的坚强智能电网,最远输电距离、跨省跨区输电能力和并网装机容量均居世界首位。国家电网有限公司依托特高压工程建设运行经验,实现先进技术和工程经验向技术标准的有效转化,以高质量标准带动电工装备技术水平的全面升级,推动我国电工装备研制生产能力实现各电压等级全覆盖,电网重大装备、关键设备基本实现国产化。

二是助力我国电工装备技术“走出去”。中国提出并积极推进共建“一带一路”,以开放包容的姿态致力于共同发展和繁荣。作为能源电力领域的国家队,国家电网有限公司积极服务“一带一路”建设,依托国际工程项目、海外资产运营等方式,实现500多项中国标准的海外应用;在非洲、南美洲和“一带一路”沿线地区成功建设了一批国家级输变电工程,带动我国电工装备出口到100多个国家和地区;巴西美丽山水电特高压直流工程成为我国电力工业“走出去”的金色名片;承担了全球单次部署规模最大的智能电表项目——沙特智能电表项目,部署安装了500万只我国自主研发制造的智能电表,成为我国电工技术、装备、标准、服务一体化“走出去”的优秀范例。

三是保障大电网安全稳定运行。习近平总书记从保障国家能源安全的全局高度,提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略。电网是国家重要的基础设施、战略设施。国家电网有限公司作为全球最大的公用事业单位,稳健运营着世界上电网结构最复杂、资源配置能力最强、运行控制难度最高、新能源并网规模最大的电力系统。技术标准对电力系统安全稳定运行、能源绿色低碳转型、各业务协调发展具有重要支撑引领作用。国家电网有限公司科学构建了系统完备的技术标准实施监督评价体系,不断强化技术标准对业务工作的“硬约束”,有效加强各专业、各层级、各岗位技术应用管控,实现各项专业技术要求一贯到底,以高标准、严要求保障了大电网的安全稳定运行。

四是为国家经济社会高质量发展提供坚强的能源保障。能源是经济发展的基石和现代社会的血液,电网是能源转换利用、优化配置和供需对接的重要平台。国家电网有限公司发挥“大国重器”和“顶梁柱”作用,聚力创新攻克了特高压输电、大规模新能源并网、柔性直流输电等一批国际领先的电工技术,将技术标准作为科技创新成果的有效载体,持续推动技术、标准、产业“三位一体”协同发展,取得了良好的经济效益和社会效益。近20年来,国家电网有限公司持续保持全球特大型电网最长安全纪录,有力支撑了我国经济社会高质量发展。

“双碳”背景下,构建新型电力系统是推动能源电力高质量发展的必然选择,是走好中国特色能源电力“双碳”之路的关键所在。实现“双碳”目标,电力行业是关键支撑,电力科技是主攻方向,标准创新已成为新型电力系统建设的重中之重。国家电网有限公司将大力实施新型电力系统科技攻关行动计划,围绕新型电力系统重大技术需求开展标准化战略布局,有组织地开展大电网安全稳定控制、虚拟电厂、新能源并网、电力储能等重要标准研制,全方位提升我国自主创新能力,以高标准助力新型电力系统建设和“双碳”目标实现,为我国经济社会高质量发展注入强劲动力。

《中国标准化》:能否给我们分享几例国家电网近年来在标准化工作中的项目或案例,也就是关于标准的小故事,选最有代表性的几个例子。

孟庆强:国家电网有限公司肩负着“为美好生活充电,为美丽中国赋能”的企业使命,持续完善核心骨干网架,加快各级电网建设,在供需两侧协同发力,积极服务新能源发展,通过一系列技术创新和实践探索,在特高压输电、新能源并网、大电网安全、智能电表应用等领域攻克了一系列技术难题,建立了完整的技术标准体系。

第一个标准故事——标准助推特高压技术实现历史性跨越

特高压输电是我国原创、世界领先的重大技术创新,具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少、环境友好等突出优势。特高压输电工程的投资规模大、产业链条长、经济带动力强,具有巨大的社会效益和经济效益。特高压工程技术密集程度高,亟需标准体系进行规范和引导。在国内首条特高压工程——1000千伏晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程建设之初,既没有适用标准可直接引用,也没有成熟的工程经验可以借鉴,更没有商业化的特高压设备可供选择,难度之大可想而知。

为此,国家电网有限公司布局开展100多项科技攻关,突破一系列核心技术,通过科技成果在工程建设各环节的实施、应用和经验总结,构建完成国际上首套特高压技术标准体系,及时提炼形成国家标准,并转化为国际标准,为后续国内外特高压工程建设运行提供了标准指引。截至2022年底,国家电网有限公司已建成投运17个特高压交流工程、16个特高压直流工程,在国际上一骑绝尘。我们还自主提出并获批成立了秘书处设在中国的第一个IEC技术委员会——100kV及以上高压直流输电技术委员会(IEC TC115),在我国国际标准化工作中实现了从无到有的突破,具有重大意义。推动特高压交流电压成为国际标准电压,并承担IEC特高压交流输电系统技术委员会(IEC TC122)主席国,进一步增强了我国在世界能源和电力领域的影响力。

第二个标准故事——标准促进新能源大规模发展和高效消纳

我国风电、太阳能光伏发电等新能源发电发展迅速,目前已成为全球新能源发展最快、并网规模最大的国家。与火电、水电等常规电源相比,风电、太阳能光伏发电具有显著的间歇性、随机波动性和难以控制的特点,如果大规模无序接入,将对电能质量、供电可靠性甚至大电网的安全稳定带来严重影响。新能源并网标准体系建设,是支撑大规模新能源友好接入电网、实现新能源与电网“互联互通”、保障新能源输送和消纳的基础。国家电网有限公司早在2005年就适时启动了适应我国电力系统特点的新能源并网技术标准体系研究工作,并投资建设了世界上风电和光伏发电综合技术水平最高、试验检测能力最强的国家能源大型风电并网系统研发(实验)中心和国家能源太阳能发电研发(实验)中心,为重要标准提供有力的验证支撑。

通过科研成果提炼、标准验证和工程校核,国家电网有限公司构建完成涵盖新能源接入系统设计到调度运行各环节的新能源并网技术标准体系,为新能源发电的装备研发、系统调试和调度运行提供了统一的标准依据,全面指导了我国大规模新能源的可靠并网和稳定运行。国家电网有限公司采用世界首创风光储输联合发电技术路线,自主设计建造了全球规模最大、综合利用水平最高,集“风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电”于一体的国家风光储输示范工程,破解了新能源集中并网、集成应用的世界性技术难题,达到国际领先水平,为我国新能源领域相关标准制定、技术进步和产业升级提供了有力支撑。该示范工程助力北京冬奥会全部场馆实现100%绿电供应,“张北的风点亮北京的灯”成为绿色冬奥的闪亮名片。

第三个标准故事——标准保障大电网安全稳定运行

电网安全关系国计民生、国家安全。为保证电网安全稳定运行,我国于1981年首次颁布《电力系统安全稳定导则》,与《电网运行准则》《电力系统技术导则》共同构成电力系统最核心的三大基础性技术标准,实施40年来成效显著。随着我国特高压输电通道建设、大规模新能源并网,电网格局与电源结构发生重大改变,电网特性发生深刻变化,给电力系统安全稳定运行带来了全新挑战。2017年,国家电网有限公司牵头开展《导则》修订,2019年颁布实施,成为我国唯一全面指导电力系统规划、设计、建设、运行、科研和管理的强制性国家标准。该标准是我国电力系统的重要基础性标准,具有法定的权威性、约束性,其重要核心地位不言而喻。

《导则》颁布实施后,已广泛应用于指导国家“十四五”电力规划,支撑1亿千瓦清洁能源的开发和消纳;指导设备制造厂家创新升级,推动首批21台5万千乏分布式调相机投运;指導发电企业涉网性能改造,1.6亿千瓦火电机组开展了深度调峰改造;指导电网企业运行方式校核,提高跨区输电能力1200万千瓦。同时,国家电网有限公司围绕《导则》牵头完成相关配套的114项国家标准、行业标准制修订工作。优化完善后的电力安全稳定标准体系,将有力支撑新型电力系统建设和“双碳”目标实现,为我国经济社会高质量发展提供坚强的能源电力保障。

第四个标准故事——标准支撑智能电表的规模化推广应用

小电表,大民生。电能表是电网企业与电力用户交互的枢纽,既为广大电力用户提供准确的用电记录,也可为电网运行和社会管理提供重要的基础数据。早期电能表设计技术均参考国际先进技术与经验,加上当时的生产制造工艺较为落后,重要结算关口的计量点依赖进口电能表。从21世纪开始,在通信技术与物联网技术飞速发展的背景下,智能电能表应运而生。时至今日,我国智能电能表科研基础、方案设计和生产制造能力均取得了长足进步,已研制出纯国产化方案、具有自主知识产权的高精度智能电能表,并在全国范围内全面应用,带来巨大的经济效益和社会效益。

智能电能表的规模化应用,离不开标准化强力支撑。自2009年起,国家电网有限公司结合计量、通信等领域最新成果,全面开展智能电能表系列标准研制工作。新标准实施后,促使我国电能表规格从1491种锐减至4种,用电信息采集终端从1032种统一为6种,为电能表生产、检定、安装、使用、运行维护的标准化和用电信息采集系统的推广应用奠定了坚实基础,推动了智能电能表标准在我国的全面统一,并实现了我国法制电能计量技术要求与国际法制计量领域正式接轨。时至今日,基于我国电能表标准体系的智能电能表已出口沙特、埃及、孟加拉、巴西等多个国家,使中国企业成为国际智能电能表市场的主要供应商,我国智能电能表有关防窃电、抗磁场等技术要求也被吸收至电能表国际标准中。

《中国标准化》:获奖是对过去工作的肯定和总结,面向未来,国家电网标准化工作有怎样的近远期计划?

孟庆强:当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革深入发展,能源电力行业低碳转型加速推进,我国经济社会高质量发展阶段全面开启,内外部发展环境正在发生深刻变化。为适应新形势、应对新变化、满足新需求,国家电网有限公司迫切需要进一步强化技术标准发展布局,做好顶层设计。2022年,国家电网有限公司站在贯彻落实《国家标准化发展纲要》的高度,研究制定了《国家电网有限公司技术标准发展纲要》,对近远期标准化工作进行了规划布局。

《国家电网有限公司技术标准发展纲要》整体发展目标可以概括为“一个加强,两个深化,三个重构”。一个加强是:立足当前,面向长远,紧密围绕国家电网有限公司“一体四翼”总体布局,加强技术标准战略引领。两个深化是:以完善体制机制为重点,深化对内改革创新;以推动全链协同为目标,深化对外开放水平。三个重构是:围绕赋能电网高质量转型,重构标准供给;围绕标准生态可持续运营,重构体系架构;围绕领域标准“一体化”协同,重构质量基础。

到2025年,基本建成能源互联网功能作用明显、新型电力系统重要领域全覆盖的新型技术标准体系,部分领域达到国际领先水平,支撑实现“基本建成具有中国特色国际领先的能源互联网企业”阶段性战略目标。

到2035年,结构优化、先进合理、国际兼容的技术标准体系更加健全,在能源电力关键技术领域实现国际领先,强力支撑国家电网有限公司实现“全面建成具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标。在市场驱动、政府引导、企业为主、社会参与、开放融合的全国标准化工作格局中发挥更大作用。

通过重点任务明确了战略路径,称之为新“三化一基”(绿色化、数字化、国际化和质量基础),即强化标准对电网安全绿色发展的支撑能力,强化标准助推电网数字化转型发展能力,强化标准国际化发展布局,加快建设以标准为主线的质量基础设施;并且做了三个固本强基方位布局:推动科研与技术标准互动发展,全面提升技术标准执行能力,不断夯实技术标准发展基础。

谋定而后动,笃行以致远。国家电网有限公司坚持将标准化工作作为推动高质量发展的关键性任务,紧密围绕国家电网有限公司“一体四翼”高质量发展需求,持续加快建设结构优化、先进合理、国际兼容的新型技术标准体系,努力在支撑国家标准化事业发展中发挥更大作用,贡献更多“国网力量”。

《中国标准化》:请您站在国家电网有关标准化工作掌舵者的高度和角度,用一句话概括或形容国家电网标准化工作历程,并谈谈对我国當前标准化工作有什么意见或建议?

孟庆强:总结国家电网有限公司标准化工作历程,要置身于企业整体发展进程来考量。简单总结一句话就是:国家电网有限公司的发展历程,就是以创新发展为主线,以标准化为支撑,发展上水平、管理上台阶、攀登新高峰的过程。就标准化而言,就是推动国家电网有限公司标准化工作逐步融入国家标准化发展大局的过程。

在推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变的道路上,标准既是“通行证”,也是“金钥匙”。近年来,国家标准化改革成效显著,政府颁布标准面貌焕然一新,市场自主制定标准活力呈现,开放融合的标准化工作格局成为助推经济社会高质量发展的重要保障。在奋力实现高水平科技自立自强的新征程中,需要有高标准作为支撑。国家电网有限公司目前发布了《关于促进科研与技术标准互动发展的指导意见》,开展两批次促进科研与技术标准互动发展试点工作,取得了一些成效。希望国家层面在科研与标准互动的体制机制设计和方法实践上给予更多的指导,充分发挥大型央企科技创新主体作用,进一步激发企业创新创造活力。

在市场监管总局、国家标准委的指导下,国家电网有限公司将坚决扛起央企的责任担当,不断提升国家技术标准创新基地(智能电网)的建设管理水平,持续推进标准化管理创新、制度创新、服务创新,以标准化助力各管理层级增动力、挖潜力、激活力,为促进新型电力系统科技链、标准链、产业链有效贯通,推动我国能源电力转型升级,助力国际标准化质效提升提供高标准支撑。

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