新華社北京6月18日電 題：國家電網(wǎng)鄭玉平：四十載匠心守衛(wèi)電網(wǎng)安全
新華社記者戴小河
在廣袤的華夏大地上，我國首個“風光火儲一體化”外送工程——隴東至山東±800千伏特高壓直流輸電工程近日投入運行。
這條橫跨千里的“電力動脈”上，由國家電網(wǎng)首席科學家鄭玉平牽頭研發(fā)的特高壓換流變壓器主動保護系統(tǒng)，如同為電網(wǎng)裝上了“智能醫(yī)生”，關鍵時刻精準出擊，保障電力安全輸送。
繼電保護作為電力系統(tǒng)的“安全衛(wèi)士”，肩負著防范大停電的重任。四十年來，鄭玉平始終專注于繼電保護技術領域，以自主創(chuàng)新助力我國該領域技術能力水平實現(xiàn)從“跟跑”“并跑”到“領跑”，為大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行做出突出貢獻。
破繭?從技術依賴到自主突圍的國產(chǎn)化攻堅
20世紀70至90年代，我國電網(wǎng)頻繁“生病”，超半數(shù)穩(wěn)定性破壞事故，都源于繼電保護缺陷。那時，高端電力保護設備幾乎被國外企業(yè)壟斷，一套進口輸電線路保護設備售價七八十萬元，發(fā)電機保護設備高達兩三百萬元。高昂的成本，卻換不來穩(wěn)定供電。
出生在福建山區(qū)的鄭玉平，對停電的夜晚記憶深刻。1983年，19歲的他進入南京自動化研究所，一頭扎進電力系統(tǒng)保護控制專業(yè)?！爱敃r的科研條件艱苦，全組共用一臺電腦，沒有試驗設備就動手組裝，沒有資料就從零推導?！蓖涨髮W生涯，鄭玉平歷歷在目。
進入國家電網(wǎng)公司后，鄭玉平帶領團隊提出超高壓線路接地故障高靈敏縱聯(lián)方向保護方法，攻克了串補線路保護及同塔雙回線路保護的關鍵技術，成功研制出超高壓輸電線路成套保護裝置?！斑@些成果迅速在各類超高壓輸電線路中得到應用，包括我國首條500千伏可控串補線路，首條500千伏全線同塔雙回線，二灘、三峽水電送出等重大工程及全部串補工程，創(chuàng)造產(chǎn)值超50億元?！编嵱衿秸f。
線路保護實現(xiàn)國產(chǎn)化后，鄭玉平?jīng)]有停下腳步。他又將目光投向大容量主設備系列保護裝置，帶領團隊主持研制出大容量變壓器、發(fā)電機組、并聯(lián)電抗器等系列保護裝置，實現(xiàn)了從依賴進口到自主生產(chǎn)的巨大跨越。大容量發(fā)電機變壓器組保護市場占有率超60%，還遠銷巴西、土耳其等20多個國家。
登峰?特高壓時代引領全球的技術突破
進入21世紀，我國電網(wǎng)飛速發(fā)展，建成了世界上電壓等級最高、輸送距離最遠、交直流混聯(lián)的特大型復雜電網(wǎng)。然而，新的電網(wǎng)故障特征，給傳統(tǒng)保護技術帶來新的挑戰(zhàn)。關鍵時刻，鄭玉平挺身而出，主動承擔起多項國家科技重點研究項目。
2008年12月，在鄭玉平研發(fā)的保護裝置守護下，中國第一條特高壓線路——晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗示范工程順利竣工。這不僅是我國的第一條，更是世界上首條商業(yè)化運行的1000千伏輸電線路，標志著我國應用于世界最高電壓等級的保護設備達到了國際領先水平。
隨著電網(wǎng)進入大互聯(lián)時代，其規(guī)模和復雜程度在全球獨一無二。這是一個“無人區(qū)”，沒有先例可循。
“電網(wǎng)電壓等級不斷提升、規(guī)模和復雜度持續(xù)加大，呈現(xiàn)線路分布電容電流成倍增長、故障暫態(tài)電流幅值大衰減慢等特征，極易造成保護設備誤動或慢動，導致電網(wǎng)事故擴大和設備損壞，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行面臨嚴峻挑戰(zhàn)。”鄭玉平說。
面對這些難題，鄭玉平團隊反復試驗，不斷推翻重來。終于，他們創(chuàng)立了適應復雜電網(wǎng)故障暫態(tài)特性演化的差動保護技術體系，突破了輸電線路、大容量變壓器、發(fā)電機、母線等成套保護裝置關鍵核心技術。
這些技術成果應用于首個特高壓輸電工程、閩粵聯(lián)網(wǎng)、海上風電工程等重大工程，大幅提升了故障識別能力、縮短了動作時間、提升了動作可靠性。
星火?新型電力系統(tǒng)下的科技報國新探索
近年來，國外持續(xù)發(fā)生大停電事故，鄭玉平時刻關注著這些事件，內心充滿警覺?！按笸ｋ姷脑蛑饕侨狈ο到y(tǒng)性的防御理論體系，各國在新能源加快發(fā)展的情況下，原有的技術和裝備適應性不足?！编嵱衿椒治龅?。
隨著新型電力系統(tǒng)建設加快推進，新能源占比大幅提升，大量電力電子設備接入導致電網(wǎng)故障特征發(fā)生深刻變化，顛覆了傳統(tǒng)基于同步機特性的繼電保護理論基礎，現(xiàn)有繼電保護面臨“不適應”的難題。如果不進行及時的更新?lián)Q代，將危及電網(wǎng)安全運行。
鄭玉平提出了時域等效模型法的繼電保護新原理，初步構建了不依賴電源特性的繼電保護新的技術體系，研制的裝置目前已在海上風電送出、低頻輸電、大型新能源基地等場景應用。
變壓器防爆燃一直是世界難題，現(xiàn)有繼電保護技術還無法有效解決。鄭玉平團隊提出多學科融合的“主動保護”創(chuàng)新思路，力求在故障發(fā)生前完成故障辨識并采取多級告警和動作措施，有效阻止變壓器內部起火爆炸。
“這塊硬骨頭如果啃下來，不僅可以極大降低電網(wǎng)安全風險，而且能夠為我們國家節(jié)約巨額的設備成本。”鄭玉平說。
從19歲踏入電力科研領域，到如今成為國家電網(wǎng)首席科學家，四十年來，鄭玉平將個人理想融入國家能源安全事業(yè)，在繼電保護技術領域不斷實現(xiàn)突破，讓守衛(wèi)電網(wǎng)安全之路越走越寬廣。