创新路上的奔跑者

春风拂京畿，潮起白洋淀。雄安，这座承载着承载着“千年大计、国家大事”重任的未来之城从“一张白纸”到雄姿初显，如今已经进入到了承接北京非首都功能疏解和大规模开发建设同步推进的重要时期。

自雄安新区设立以来，国网河北电科院聚焦雄安世界一流城市电网建设目标，围绕数字化电网、高可靠性电网建设，持续加大核心技术攻关力度，以雄安为科技创新的重要平台载体，着力打造一批具有引领性、标志性、关键性的创新成果示范。建成国内首个“双花瓣”网架动模仿真试验平台，发布国内电网领域首个《数字孪生电网白皮书》，上线运行国网公司系统首个配网数字孪生台区，建设全时域环境因子数字化监控平台等……5年来，国网河北电科院以创新为引领，踔厉奋发，担当作为，争当服务雄安新型电力系统建设的“排头兵”，勇做保障雄安电网安全稳定运行的“急先锋”，奋力奔跑在支撑服务雄安电网建设的宏远道路上。

打造“双花瓣”网架试验平台 助力雄安配电网“毫秒级”自愈

2022年1月19日，国内首套10千伏“双花瓣”配电网真型试验平台在国网河北电科院建成投运。“这是国内首个‘双花瓣’网架真型试验平台，在国内率先实现‘双花瓣’配电网全景动态仿真!”国网河北电科院副院长臧谦介绍。

雄安城市电网采用世界最先进的“双花瓣”“双环网”等网架结构和技术，国内外尚无相关成熟运维经验。针对雄安新区电网运维技术需求，国网河北电科院积极开展雄安新区“双花瓣”配电网高效运维相关课题研究，建设国内首个“双花瓣”网架试验平台，支撑雄安新区配电网高质量建设运维。

国网河北电科院利用搭建的“双花瓣”配电网物理平台，对雄安新区配电网运行状况进行模拟仿真。 段昕供图

平台面向雄安新区配电网网架结构设计，采用真型实物搭建、真实运行电压，包含“双花瓣”、双环网、双级联等多种网架结构，通过调整节点开关状态，可实现不同网架之间的灵活转变。“平台能够模拟12种配网运行方式、24种故障类型，可真实还原雄安新区配电网运行状态及故障特性，围绕雄安新区配电网建设中遇到的难题、新技术新装备挂网运行测试等方向开展实景验证与探索研究。”平台负责人马天祥介绍。

依托试验平台，国网河北电科院高效开展了多批次“双花瓣”、双环网配电网光纤纵差保护装置、分布式自愈装置、母线保护装置功能测试，助力雄安新区首个采用“双花瓣”式网架结构建设的容东片区商务中心高可靠供电示范工程顺利投运，实现“毫秒级”故障自愈，为雄安新区打造世界一流城市配电网奠定了坚实基础。

数智赋能 助力雄安数字化主动电网建设

数字化、智能化是雄安电网的鲜明特色，自2019年以来，国网河北电科院便开始着手在数字孪生技术领域的探索，通过在信息化项目、技术标准以及科技项目方面的布局，形成了数字孪生电网的体系架构、技术实现方式等一批研究成果，为电网数字化转型提供了新的技术途径。

国网河北电科院搭建配网数字孪生台区，全景展示“淀中翡翠”——王家寨的配电网络。 杜晓东供图

2020年11月，国网河北电科院创新应用数字孪生、AI人工智能等数字技术，在雄安新区“淀中翡翠”——王家寨进行探索应用，实现了王家寨民俗村配网台区数字孪生全景展示，这是数字孪生技术在国网公司系统配网台区领域的首次探索应用。

“我们通过有机融合大数据、人工智能以及物联网等先进技术，在虚拟世界打造了与物理台区同步运行的数字孪生台区，实现了对物理台区的实时状态描述、趋势预测以及异常诊断。”项目负责人杜晓东介绍。基于新一代智能设备监控和数字孪生技术，电网运检人员无需到现场巡检就可以准确掌握配网台区的运行状况，主动预测设备异常发展趋势，提前发现配变过负荷、设备故障等潜在风险。

国网河北电科院牵头编制并发布国网系统内首个《数字孪生电网白皮书》。 杜晓东供图

2021年7月，国网河北电科院联合多家单位编制完成并发布了国内电网领域首个《数字孪生电网白皮书》。白皮书归纳总结了雄安数字孪生建设成果，系统阐述了数字孪生电网的主要功能、体系架构以及维护管理方式等内容，创造性地提出了数字孪生电网的技术架构和技术实现方式，对今后数字孪生技术在电网领域的探索应用具有较强的指导意义。

2022年，国网河北电科院承担了国网公司“源网荷储”数字孪生微电网试点工作，项目聚焦新型电力系统发展需求，以推动“源网荷储协同互动，多能互补综合利用”为工作导向，从示范场景、标准制定、科技布局以及实验环境搭建四个方面，进一步提升人工智能平台、数据中台对数字孪生技术实践的支撑能力。“项目将融合电网实时传感数据、微电网运行数据、微电网设备数据，对“源-网-荷-储”各环节数据进行展示、挖掘、分析，助力提升微电网可靠运行、协同优化和自愈自治能力，为雄安新区的新型电力系统建设提供有力支撑。”项目负责人陈泽介绍工作预期成果时说到。

自主创新成果 助力建设坚强雄安电网

国网河北电科院利用研发的负荷模拟式继电保护向量检查试验系统对向雄安新区供电的特高压电站进行检测。 刘清泉供图

剧村220千伏变电站是雄安新区首个正式供电电源工程，为确保该站安全可靠投运，国网河北电科院试验团队先后应用自主研制的试验装置开展变压器空载损耗及负载损耗试验、变电站投运前继电保护向量检查，为剧村站的顺利投运提供了坚实的技术保障。

“变压器空载试验数据一切正常，满足投运标准要求!”2021年4月10日，在雄安新区剧村220千伏变电站，随着现场工作负责人核实最后一组试验数据完毕，连续16小时的现场测试初战告捷，标志着剧村变电站220千伏电压等级变压器空载损耗及负载损耗试验圆满完成。“这是河北南部电网开展的首次首台变压器空负载试验，220千伏电压等级变压器空负载试验以往均在变压器制造企业厂内开展，国内能够开展现场试验的案例非常少。”试验负责人邢超介绍。

2021年4月19月，在雄安新区220千伏剧村变电站站内直流电源保护极差配合测试试验现场，技术人员按下“一键启动”测试按钮，系统自动开始测试，仅仅三分钟，便给出了上下级保护级差配合情况。“测试过程如此简单，得益于创新技术的研发与应用。”技术人员李秉宇信心满满地说。国网河北电科院技术团队经过多年攻关，创新提出基于小电流估算的保护电器级差配合校验方法，在国内首次实现了直流电源保护级差特性不停电测试，依靠和应用创新成果转化，有效验证了剧村变电站直流电源系统各级保护配置均满足标准要求。

“变电站二次系统接线、互感器极性以及装置向量都已全部验证完毕，结果正确，可以安全投运!”现场试验负责人铿锵有力地汇报。国网河北电科院应用自主研制的试验系统成功开展了剧村220千伏变电站投运前最后一项试验测试——投运前继电保护向量检查试验。“我们研发的变电站投运前的向量检查技术能够提前验证变电站二次系统向量，100%保证二次回路和装置正确性，缩短投运时间近70%，给电网安全稳定运行带来巨大效益，这在国内外尚属首创!”技术研发带头人李铁成介绍。

2019年以来，雄安1000千伏变电站三期扩建工程、雄安剧村220千伏输变电工程、河西110千伏输变电工程、雄东500千伏输变电工程等全电压等级电网工程全面铺开，雄安电网进入了大规模建设阶段。作为雄安新区重点输变电工程特殊交接试验及系统启动调试责任单位，国网河北电科院持续加大核心技术攻关力度，自主研制多套试验检测装备，为每一个工程的顺利投运保驾护航。

雄安新区，创新之城正拔节生长。国网河北电科院将立足“三基地、一纽带”发展定位，围绕打造国家电网公司战略落地雄安高地的奋斗目标，紧扣智慧雄安、绿色雄安、创新雄安发展主题，全面加强科研攻关和技术支撑力度，在实现“雄安质量”的雄安电网建设中，不断彰显国网河北电科院价值和力量。(梁博渊)