——记华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室

　　新世纪以来，为了应对化石能源枯竭、环境污染、气候变化等人类共同面对的难题，一场以大力开发利用新能源为主题的能源革命正在世界范围内兴起。以习近平同志为核心的党中央为我国能源转型发展制定了全面的发展战略。推进能源革命，实现“双碳”目标，需要加快构建以新能源为主体的新型电力系统。

　　新能源电力系统国家重点实验室（以下简称“实验室”）应运而生。实验室是以华北电力大学“电力系统保护与动态安全监控”教育部重点实验室为基础，整合学校其他优势科技资源而形成的独立运行的研究实体，2011年3月由科技部批准建设，2014年9月通过专家验收。实验室先后于2013年和2018年通过科技部组织的评估，结论“良好”，2023年根据中央构建和强化战略科技力量的总体要求重组，成为构建国家新型能源体系的重要策源地。

立足需求 锚定方向

　　随着大规模新能源电力接入电网，电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现能量的供需平衡，其结构形态、运行控制方式及规划建设与管理发生根本性变革，形成了以新能源电力生产、传输、消费为主体的新一代电力系统，即新能源电力系统。

　　围绕能源转型发展与“双碳”目标国家重大需求，实验室立足新形势、新发展，将目标定位在发展新型电力系统构建理论，攻克灵活发电及主动支撑、多源互补与源网协同控制技术，解决行业发展中面临的重大工程技术难题，为新型电力系统稳定运行与大规模新能源消纳提供基础研究、重大技术攻关和科技人才支撑上，致力于建设成为新型电力系统领域原创技术策源地和国家战略科技力量。

　　基于这一战略定位，实验室将创新的重点方向聚焦在“多源互补、源网协同、供需互动、灵活智能”上，形成柔性输变电系统构建及装备、灵活智能发电与多源互补系统、源网协同控制与新能源电力系统保护3个研究方向。进入新发展阶段，实验室聚焦三大主攻方向，主动争取并承担国家重大科技任务，围绕积极发展清洁能源、推动经济社会绿色低碳转型组织实施重大科技任务，构建起新能源创新研究体系，助力把能源技术及其关联产业培育成带动产业升级的新增长点。

　　实验室建设10年来，举华北电力大学全校之力保障建设经费与条件，现有科研用房2.9万平方米，仪器设备总值超过1.8亿元；10年累计科研经费19.2亿元；拥有固定人员208名，其中研究人员196人，技术保障及管理人员12人。其中，中国工程院院士3人，英国皇家工程院院士1人，国际欧亚科学院院士1人，国家杰出青年科学基金获得者6人，海外高层次人才支持计划入选者3人，万人计划领军人才7人，国家优秀青年科学基金获得者7人，万人计划青年拔尖人才5人。现有国家自然科学基金创新研究群体1个，科技部重点领域创新团队1个，高等学校学科创新引智基地4个。

　　实验室始终坚持深耕高水平国际合作，依托现有的4个“111计划”创新引智基地，强化与世界一流大学和科研机构的实质性合作，被科技部认定为国际科技合作基地。实验室还被评为智能电网安全北京市国际科技合作基地、中关村开放实验室和中国电机工程学会电力科普教育基地。

创新发展 成果丰硕

　　凭借雄厚的实力，实验室自诞生以来，面向我国规模化新能源开发、利用的重大需求，聚焦新能源电力系统的重大科技问题，以多学科交叉为基础，开展创新性研究。实验室主攻新能源电力系统安全、经济运行的基础和应用基础理论，深入研究规模化风能、太阳能等新能源电力接入后对电力系统的影响与交互作用机理，建立大时间尺度紧密耦合且具有强随机性的复杂电力系统分析、控制理论与方法的科学研究体系，为我国能源可持续发展及新能源战略性新兴产业发展提供科技支撑。

　　围绕新能源电力系统基础科学问题，注重科学研究与工程应用相结合，实验室承担了一批国家级重大研究项目，开展了对新能源高效转换与发电过程特性、先进输变电技术与电磁理论、新能源电力系统控制与优化、多元信息融合与综合能源系统优化等关键核心技术的攻关，取得了一批重要标志性成果，部分研究领域居国内领先及优势地位。凭借这些创新成果，实验室形成了自身的优势与特色。多年来，实验室共获得国家科学技术奖励12项，含特等奖1项、一等奖1项、二等奖10项，第一完成单位省部级一等奖22项。

　　2017年，由实验室团队成员参与完成的“特高压±800kV直流输电工程”项目和“600MW超临界循环流化床锅炉技术开发、研制与工程示范”项目获得国家科技进步奖特等奖和国家科技进步奖一等奖。

　　在实验室科研团队成员看来，创新成果不只是“实验室”里的样品，更应是“生产线”上的产品。

　　实验室团队成员打破国际紫外放电精准成像技术壁垒，成功构建了“多物理因素耦合的外绝缘放电等效光辐射强度归一化补偿模型和输电线路场致发热仿真模型”及“多层级信息融合的缺陷全流程多光谱诊断模型”，推动线路缺陷诊断准确率超过92.4%。这项科技成果落地应用5年来，累计发现缺陷8059起，节约线路巡检费用4.69亿元。

　　由实验室负责的“高比例新能源发电‘源网荷’协同互动消纳关键技术与装备”项目，科研成果在河北、吉林等省级电网示范应用，3年来消纳新能源55.8亿千瓦时，为300万户家庭全年提供“绿电”，减少碳排放461万吨，负荷电网互动智能装备覆盖全国并出口海外5个国家。

　　而另一个由实验室主持承担的“电力系统振荡的在线辨识与广域自适应控制”项目在低频振荡的多信号在线辨识、广域协调控制等方面实现重大技术突破，有效提高了电网安全稳定水平和供电可靠性，促进新能源消纳。研究成果获河北省技术发明奖一等奖。

　　实验室与国家能源集团、内蒙古电力集团、中国华能集团、中国长江三峡集团、中国华电集团、南方电网公司等电力央企共建了一批联合研究基地，加快成果转化与落地，5年合作经费超过6亿元。