构建新型电力系统 打造能源转型“样板间”

9月26日，从国网冀北电力有限公司获悉，今年前8个月，冀北清洁能源基地新增风电、光伏装机459.4万千瓦，创历史同期新高。截至8月底，冀北地区新能源装机已突破5600万千瓦，新能源装机占比达76.7%，居全国省级电网首位；今年1至8月，冀北全网新能源发电量达599.6亿千瓦时，占比达56.6%，保持新能源装机占比和发电量占比“双过半”。

冀北清洁能源基地地处河北北部，是我国“十四五”规划的九大清洁能源基地之一。在冀北清洁能源基地，冀北公司围绕中国式现代化建设河北篇章和国家电网高质量发展布局，围绕源网荷储数全环节发力，全面推进冀北新型电力系统全域综合示范行动，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，以冀北新型电力系统建设“样板间”的一域之光，为推进中国式现代化贡献力量。

新能源并网取得突破性成果

9月20日，在国家风光储输示范工程，冀北公司组织技术人员开展2兆瓦构网型双馈风电机组现场测试。这是冀北公司首次开展构网型风电机组的整机测试。

“风的故乡、光的海洋”，地处河北省西北部、内蒙古高原南缘，张北地区风能年均利用小时数2400小时以上，太阳年均日照时数2897小时。大好“风光”蕴含着无限能量，国家风光储输示范工程就坐落在这里。

国家风光储输示范工程是目前世界上规模最大、综合利用水平最高的集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体的新能源综合示范项目。

走进示范基地电站控制中心，一套科技感十足的操作系统呈现在眼前。这里被称作整个风光储输联合发电系统的大脑，对风光储输系统进行统一协调。“风光储输‘四位一体’联合发电控制和调度模式使新能源发电出力10分钟平均波动率由30%降至小于5%，同时研发国内首个多尺度、全天候、高精度风光联合功率预测系统，实现风光联合功率预测偏差小于10%。”国网冀北张家口风光储输新能源有限公司党委党建部主任梁立新说，工程的投产为解决新能源大规模集中开发难以控制、难以调度的世界性难题贡献了“中国智慧”。

为进一步确保新能源可靠发出、可靠并网、可靠送出，冀北公司推动“新能源+调相机”模式落地。2022年12月14日，冀北地区首台新能源分布式调相机在承德塞罕坝轿顶山风电场正式投入运行。2022年12月27日，国家风光储输示范基地首台调相机组实现一次并网成功，标志着该电站已在全国范围内实现“新能源+储能+调相机”模式落地。

分布式调相机具有系统简单、集成度高、调节性能好等优点，既能发挥系统动态无功储备的作用，又能为新能源场站提供暂态和稳态全过程电压支撑，可有效解决新能源汇集地区电压支撑能力不足的问题，助力提升新能源安全运行和消纳水平，被称为电网安全稳定运行的“压舱石”“稳定器”。

在冀北公司的推动下，截至目前，张家口、承德等地区的新能源场站已投运28台分布式调相机，总容量68万千乏，提升新能源送出能力146.5万千瓦。冀北电网已建成国内规模最大的新能源汇集系统分布式调相机群，成为国内运行分布式调相机规格最全、台数最多的省级电网。

点亮京津冀万家灯火

9月10日，冀北公司建设的张家口坝上500千伏变电站及扩建工程投产。坝上新建及扩建工程能够满足5850兆瓦新能源接入需求，将进一步提升张家口地区可再生能源的消纳比例。冀北电网又新增一条新能源外送大通道。

作为华北电网“西电东送”“北电南供”的重要枢纽，冀北电网特高压、交直流、柔性输电等各种电网技术和形态齐备，已经建成张北到雄安1000千伏特高压交流输变电工程、±500千伏张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程及多个500千伏交流输电通道，将绿色电力源源不断送到京津冀地区。

通过张雄特高压来自张北的清洁能源，持续不断地输往雄安新区，提供着绿色的电能。该工程是连接雄安新区的首条输送清洁能源的特高压输电通道，起于张家口特高压变电站，止于保定特高压变电站，2020年8月建成投产。截至目前，张雄特高压累计输送绿电超667亿千瓦时，相当于节约标准煤燃烧2334万吨，减少二氧化碳排放6098万吨。

“张北的风点亮北京的灯”，在北京2022年冬奥会期间广为传颂，讲的就是冀北公司建设运维的世界首个柔性直流电网工程——张北柔直工程的故事。张北柔直工程采用我国原创、世界领先的柔性直流输电技术，将张北新能源基地、承德丰宁储能基地等新能源基地与北京负荷中心相连，让张家口坝上随机波动的风电、光伏等清洁能源转化成稳定可靠的电能，源源不断送往京津冀，保障北京冬奥会场馆在奥运史上首次实现100%绿电供应。

张北柔直工程2020年6月29日正式投运。投运以来，冀北公司针对柔直电网技术的特殊性，探索应用先进的“构网型开环控制策略”，有效平抑新能源出力随机波动给柔直电网带来的影响，减少系统运行故障发生率，大幅提高柔直电网调节能力和灵活性，提升绿电输送能力30%以上，工程实现450万千瓦满功率运行。截至目前，张北柔直工程已经累计向京津冀地区输送绿电突破300亿千瓦时，达341亿千瓦时，约等于930余万户家庭一年的用电量。

冀北清洁能源基地内，多项重点工程正在加速建设。张北至胜利1000千伏输变电工程冀北段已竣工，计划10月底投运。大同至天津南1000千伏输变电工程大同到怀来段已经获得核准。牌楼输变电工程、康保主变扩建工程等4项500千伏工程年底前投运。

截至目前，冀北电网已形成了以京津冀北1000千伏特高压大环网为支撑，西部多层级、多通道、多落点交直流电网深度融合的清洁能源外送格局，东部“三横四纵”500千伏坚强受端主网架。

服务绿色低碳能源消费

截至9月26日，冀北清洁能源基地今年新能源交易电量达523.09亿千瓦时，同比增长50.34％。其中，绿电交易量达260亿千瓦时，同比增长近52%，绿电交易规模约占全国规模的23%，居全国首位。冀北电力用户购买绿证达35.8万张。184家新能源发电企业与1467家用户侧主体通过冀北电力交易平台达成绿电交易。

将冀北地区丰富的清洁能源输送到千家万户，冀北公司在建设运维有形电网的同时，还打造了一张无形的网，通过冀北电力交易中心，建设全面放开的绿色电力市场，推动能源清洁低碳转型、新能源高质量发展。

协调运转的大规模绿电市场连续运营体系，是服务供给侧大规模新能源入市、实现大规模市场化消纳并传递绿色环境价值的市场建设实践，也是引导新能源电力从被动保障收购转变为电力保供和市场竞争的重要力量，在构建新型电力系统的探索实践中具有示范效应。

近年来，冀北公司加快构建适应新型电力系统的市场机制，系统设计大规模绿电入市、交易组织、结算认证全链条业务机制，在“年度+月度+月内”常态化运营的基础上，积极向交易周期更短（周交易）和更长（多年期交易）双向延伸，实现交易周期全覆盖。以绿电洽谈会推动市场用户与新能源发电企业签订多年期绿电协议，并在全国率先启动了月内绿电合同回购交易，提供可溯源的调偏手段，为用户购买绿电提供公平的交易机会和畅通的交易渠道。

绿电交易让用电含“绿”量增加，虚拟电厂则让用电更经济。虚拟电厂是依托负荷聚合商、售电公司等机构，通过新一代信息通信、系统集成等技术，实现需求侧资源的聚合、协调、优化，形成规模化调节能力支撑电力系统安全运行。

近年来，冀北公司抢抓技术前沿，培育打造地方特色的多品类、多资源虚拟电厂，推动蓄热电锅炉供暖用户、电动重卡充换电负荷、大工业负荷参与辅助服务市场。

冀北蓄热式电锅炉虚拟电厂目前聚合22户，打包41万千瓦负荷参与华北辅助服务市场，夜间风力大发电高峰时段，蓄热式电锅炉错峰启动，开展填谷响应，通过价格信号激发负荷侧资源调峰潜力，在国内率先成功实践第三方独立主体参与电力调峰辅助服务市场商业模式。冀北电动重卡型虚拟电厂，相较年初，聚合规模已经增长约5倍，调节能力从2.23万千瓦扩大至10.56万千瓦。冀北大工业特色虚拟电厂推进钢铁工业负荷参与华北辅助服务市场，引导用户在市场时段调整轧钢频率来进行响应。

冀北公司将虚拟电厂接入冀北负荷管理中心，开展用户市场响应能力及有效性分析，根据实时需求灵活调整供给，为用户享个性化服务参与电网平衡。同时，虚拟电厂运营管理平台和虚拟电厂聚合商服务平台，更好服务虚拟电厂建设运行。下一步，冀北公司瞄准新型电力系统绿色低碳目标，继续加快虚拟电厂业务资源聚合、能力整合，推动冀北虚拟电厂集群建设上规模、出特色。

提供规模化储能应用整体解决方案

“试验设备已运行满114个循环，运行状态良好。”9月24日，在国家风光储输示范工程，储能专业人员巡视完电池老化试验和实证系统后，第一时间和同事记录巡视结果。

国家风光储输示范工程建有世界规模最大的多类型化学储能电站，规划建设70兆瓦储能项目，目前已建设33兆瓦储能容量。在这里，冀北公司规划构建集多类型储能本体、储能技术装备、储能电站并网特性测试于一体的国家级综合性试验测试和技术实证平台，夯实新型储能性能试验测试与实证的核心能力。该项目已经纳入国家电网公司新型储能原创技术策源地基础设施和交叉研究平台的建设方案。

近年来，依托储能设备资源，冀北公司深入探索新型储能技术，自主搭建了锂电池热失控试验环境，实现了国内首次磷酸铁锂电池簇级热失控试验。同时，构建了具有“双高”形态的真实电网环境，开展多种新型储能与风、光新能源的联合试验，复现国内外典型电网事件，开展了新能源装备可靠性验证，推动主动支撑技术示范推广。

储能可以针_{yVbb2dxEPtm+XQPUUqjFXg==}对风、光发电的随机性、波动性和间歇性进行调节，实现风、光、储多时间尺度的出力互补，提高新能源发电的可预测性、可控制性、可调度性，使之达到或接近常规电源，解决新能源安全稳定运行和有效消纳问题。如何让储能稳定地发挥作用，便是冀北公司攻关的重点。

冀北公司提出新能源与储能联合主动支撑控制策略，实现储能容量最优配置，形成“新能源+储能”推广应用新模式，为新能源电站提供科学、经济的储能系统应用整体解决方案。同时，该公司搭建电池储能系统多层级精细化仿真平台，研究复杂运行工况下的储能单元充放电性能劣化规律，形成了储能电站“单体—单元—储能系统—电站”多层级精细化建模方法，为后续研究提供便利。

冀北公司不断提升电站储能系统的运营效率，通过对大规模电池储能电站系统集中接入、协调控制以及实时快速出力分配，使电池储能电站的整体响应时间小于900毫秒，10分钟联合发电波动率均小于5%，在解决风光资源不稳定特性，实现其大规模集中并网、集成应用中发挥出显著作用。

冀北公司还与中电联电力咨询评价研究院共同成立新型储能安全检测与评价中心，携手相关科研院所，进一步深化新型储能规模化应用研究，促进国家新型储能和新能源产业健康有序发展。

依托新型储能安全检测与评价中心，冀北公司聚焦建立清洁、可持续的绿色能源供应体系，持续提升储能调节能力，深化新型储能规模化应用研究，建立和完善新型储能性能检测和安全评价技术标准，统筹开展储能电池及系统安全检测和评价等各项工作，同时努力培养更多储能行业专业技术人才，为新型储能产业发展积淀发展潜力。

未来，冀北公司还将重点支持新型储能规模化应用和抽水蓄能电站建设，大力发展电源侧储能，积极服务用户侧储能发展，积极推动并参与制定新型储能规划设计、建设安装、并网调试、运行监测等全环节标准体系建设。

深入推进数字化转型三年登高行动

“智能巡检结束，巡视点位共1617个，无异常点位，巡视正常，声纹监测显示……”9月13日，在500千伏千松坝变电站辅助控制系统屏幕前，国网承德公司超高压输变电运检中心运维人员季晨阳正在利用远程智能巡检系统对变电站内的重要设备进行巡视，确保中秋节期间站内设备可靠运行。

数智化坚强电网是以特高压和超高压为骨干网架，以各级电网为有力支撑，以“大云物移智链”等现代信息技术为驱动，以数字化智能化绿色化为路径，数智赋能赋效、电力算力融合、主配协调发展、结构坚强可靠，气候弹性强、安全韧性强、调节柔性强、保障能力强的新型电网。去年以来，冀北公司以实施数字化转型登高为抓手，全面推动数字化转型“十大工程”落地实施，各专业、各层级协同联动，基本完成三年登高首年任务，数字化工作实现重大突破，提升业务效率和智能化水平。

在唐山，冀北公司采用集一舱多控、远程集控、网格布置、智能识别等功能为一体的“1+N”输配变无人机巡检系统，实现了曹妃甸区海岛域输电线路自主巡检全覆盖。据介绍。该巡检系统实现了“一键巡检”。运维人员只需用鼠标选择相关巡检任务，下发巡检指令，系统就可根据坐标数据及空域、气象、环境等信息自动生成航迹规划。无人机巡检作业的任务下发、自主起降、智能作业、数据回传、AI识别等环节均实现了自动处理、智能流转、过程溯源，且平台可智能识别设备缺陷并分析异常原因，经技术人员复审后，可直接向责任班组下派工单进行及时检修。

在秦皇岛，冀北公司打造“数字空间”的保电系统，该系统基于电网一张图，接入实时天气、气象预报、微气象等数据，构建防汛一张图，按照实时天气情况细化预警区域，分析研判受恶劣天气影响的辖区电网设备，自动发送隐患处理及抢修工单，提高电网应对各种极端气候灾害的能力。

在承德塞，冀北公司在罕坝机械林场应用无人机、全景摄像头、激光雷达等设备开展输配电线路激光建模工作。在通过无人机扫描，获取穿越林场的27条输配电线路的厘米级精度点云数据后，该公司应用数字孪生技术对点云数据进行处理，搭建输配电线路数字孪生模型。依托该模型，运维人员能更精准地分析线路运行情况，为穿越林区、山区的线路制订差异化运维措施。在此基础上，冀北公司搭建了塞罕坝森林草原防火预警监测平台。该平台可结合气象数据及数字孪生模型的情况，预判线路所在区域的火险等级，出现高火险等级时平台会向运维人员推送告警信息。

目前，冀北公司围绕争创“两个标杆”工作总抓手，持续抓好数字化转型三年登高行动，深化重点攻关“揭榜挂帅”机制，围绕“四服务一强化”推进数字化建设，努力实现公司数字化再上新台阶。