鄭玉平：“一輩子辦成一件事”，打造電網(wǎng)安全運(yùn)行“貼身保鏢”
電力系統(tǒng)是人類創(chuàng)造的最復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)之一，保障安全穩(wěn)定運(yùn)行是世界級難題。目前，我國已構(gòu)建以“三道防線”為基礎(chǔ)、適應(yīng)我國國情的電網(wǎng)風(fēng)險防御技術(shù)及裝備體系，“電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險防御技術(shù)與裝備”全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、南瑞集團(tuán)鄭玉平就是這一體系建設(shè)的重要實(shí)踐者。
繼電保護(hù)是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，在鄭玉平眼中，繼電保護(hù)設(shè)備就是電網(wǎng)的“貼身保鏢”。從業(yè)40多年來，針對我國電網(wǎng)發(fā)展的不同發(fā)展階段，鄭玉平先后主持三代“貼身保鏢”裝置研制，不但徹底打破了國外壟斷，而且推動我國繼電保護(hù)技術(shù)引領(lǐng)世界發(fā)展。相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用于國內(nèi)外成千上萬個變電站，為國家創(chuàng)造產(chǎn)值數(shù)百億元。
鄭玉平（左）與青年科研人員在南瑞集團(tuán)展廳
打破壟斷，選擇最難的賽道打拼
上世紀(jì)70年代到90年代，我國電力系統(tǒng)網(wǎng)架薄弱。鄭玉平回憶，“當(dāng)時我國電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域高端設(shè)備幾乎完全依賴國外市場進(jìn)口，1970年至1990年，在我國發(fā)生的電網(wǎng)穩(wěn)定性破壞事故中，由繼電保護(hù)設(shè)備缺陷導(dǎo)致的事故占一半以上�！�
“我們的目標(biāo)，就是趕快打破這個現(xiàn)狀。”剛從大學(xué)畢業(yè)，18歲的鄭玉平義無反顧選擇了難度最強(qiáng)、要求最高、責(zé)任最大的電力系統(tǒng)保護(hù)和安全穩(wěn)定控制作為主要研究方向。
工欲善其事必先利其器。1986年參加工作不久，鄭玉平就敏銳發(fā)現(xiàn)了試驗(yàn)裝置對于先進(jìn)保護(hù)裝置研發(fā)的基礎(chǔ)性作用。從支撐科研開展的試驗(yàn)裝置出發(fā)，展現(xiàn)了鄭玉平過人的科研天賦。在毫無資料借鑒的情況下，他主動請纓、從零摸索，研發(fā)成功RT-1型繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置、Help-90自動調(diào)試儀，為后續(xù)微機(jī)保護(hù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化起到了強(qiáng)大的推動作用。
試驗(yàn)裝置的成功研發(fā)讓鄭玉平初露鋒芒。90年代初期，研發(fā)環(huán)境艱苦，經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重缺乏，一臺電腦像寶貝一樣被大家輪流使用。鄭玉平和團(tuán)隊(duì)成員攻堅(jiān)克難，一點(diǎn)點(diǎn)解決每個問題，成百上千次反復(fù)試驗(yàn)、驗(yàn)證和分析。1991年，成功研發(fā)ISA-1型中低壓變電站成套微機(jī)保護(hù)。安慶石化總廠、蘭州連城鋁廠、南海供電局……為讓科研成果更好服務(wù)電網(wǎng)需求，工程現(xiàn)場總能看到他忙碌的身影。1993年3月，產(chǎn)品在南京通過國家部委鑒定，主要技術(shù)性能達(dá)到國際水平。其后一年，產(chǎn)品很快投入批量生產(chǎn)，應(yīng)用于全國50多個變電站。
在鄭玉平眼里，中低壓技術(shù)只是小試牛刀，他很快將工作重心投入到超高壓保護(hù)技術(shù)的開發(fā)中。經(jīng)歷反復(fù)研究、生產(chǎn)、調(diào)試與檢驗(yàn)，LFP-900系列超高壓微機(jī)型成套保護(hù)裝置相繼問世。該系列設(shè)備動作快速性和綜合性能遠(yuǎn)超國外同類產(chǎn)品。但是，習(xí)慣了國外產(chǎn)品的用戶對國產(chǎn)設(shè)備持懷疑態(tài)度，在產(chǎn)品推廣初期遭遇了巨大的阻力。鄭玉平和團(tuán)隊(duì)成員一次次耐心地向用戶做細(xì)致解釋，并與國外同類設(shè)備進(jìn)行比對實(shí)驗(yàn)。最終，國產(chǎn)設(shè)備以其顯著超越國外同類設(shè)備的性能證明了自己的先進(jìn)性，逐漸被用戶接受。
“還記得1997年，我們?nèi)ニ拇ㄍ茝V自主研發(fā)的繼電保護(hù)設(shè)備時，那里的500千伏電網(wǎng)工程剛開始建設(shè)。該工程配置了三套保護(hù)，一套是我們自己研制的國產(chǎn)主保護(hù)，一套是國外的主保護(hù)，還有一套自己研制的國產(chǎn)保護(hù)作為后備保護(hù)�！编嵱衿椒浅８锌�，“后來，由于我們自主研制的保護(hù)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、性能好，原作為后備保護(hù)的國產(chǎn)設(shè)備被提升為主保護(hù)，而國外的保護(hù)設(shè)備則退出運(yùn)行”。
隨著越來越多用戶對其優(yōu)越性的認(rèn)可，20世紀(jì)90年代中后期，國產(chǎn)繼電保護(hù)設(shè)備開始在我國電網(wǎng)工程中大面積推廣應(yīng)用，可靠支撐了二灘水電站500千伏送出工程、三峽輸變電工程等大批重點(diǎn)工程的建設(shè)，逐漸打破了國外企業(yè)對我國超高壓線路保護(hù)市場的壟斷。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，保護(hù)正確動作率由原來的80%大幅提升至99%以上，為國家減少了數(shù)十億的損失。“就這樣，我們的產(chǎn)品逐漸替代進(jìn)口成為我國電網(wǎng)保護(hù)的‘標(biāo)配’，我國也再未發(fā)生過類似歐美的全國性大停電事故�！敝链�，我國的電力系統(tǒng)保護(hù)水平由跟隨者變成了世界的領(lǐng)跑者。
“鄭玉平非常專注，一門心思搞繼電保護(hù)，能夠沉得下心去，不受外界干擾，這是科研工作者非常重要的品質(zhì)�！崩贤聜�?nèi)绱嗽u價鄭玉平。超高壓輸電線路保護(hù)的成功研發(fā)，極大激發(fā)了鄭玉平的創(chuàng)新動力，很快他又將目標(biāo)定在了發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器等重要設(shè)備的保護(hù)研究。
這些設(shè)備都是電力系統(tǒng)最主要的電氣設(shè)備，價格昂貴，一旦損壞，損失巨大，如一臺大型發(fā)電機(jī)組價值超1億元。主設(shè)備可能發(fā)生許多危及安全的內(nèi)部故障，而保護(hù)設(shè)備故障識別和靈敏快速動作難度極大，即使是國外產(chǎn)品，也普遍存在內(nèi)部故障靈敏度和正確動作率較低的問題。
針對這一技術(shù)難題，鄭玉平首創(chuàng)異步法協(xié)同變化量差動技術(shù)、主保護(hù)后備保護(hù)一體化設(shè)計(jì)、雙重化配置等關(guān)鍵技術(shù)方案，主持研制成功發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、電抗器等成套保護(hù)裝置。相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品快速實(shí)現(xiàn)規(guī)�；瘧�(yīng)用、替代進(jìn)口、成為國家標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)正確動作率總體水平由63%躍升至94%，并出口巴西、土耳其、印度等21個國家，成為國際同類產(chǎn)品主流技術(shù)路線。
引領(lǐng)世界，面向?qū)嶋H需求勇攀新高峰
進(jìn)入21世紀(jì)以后，我國逐步建成世界上電壓等級最高、輸送距離最遠(yuǎn)、交直流混聯(lián)的特大型復(fù)雜電網(wǎng)。電網(wǎng)故障全局化特征凸顯，對傳統(tǒng)保護(hù)技術(shù)形成挑戰(zhàn)�！懊鎸C(jī)遇與挑戰(zhàn)，我們要按照電網(wǎng)發(fā)展的規(guī)律，一步一步去研究探索，破解難題�！编嵱衿绞沁@么說，也是這么做的。
鄭玉平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員，經(jīng)過數(shù)年持續(xù)攻關(guān)，成功攻克了交直流混聯(lián)電網(wǎng)、新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的繼電保護(hù)關(guān)鍵理論技術(shù)難題，創(chuàng)立了適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)故障暫態(tài)特性演化的差動保護(hù)技術(shù)體系，主持研制了系列差動保護(hù)裝置，推動我國電網(wǎng)完成以差動保護(hù)為主保護(hù)的升級換代，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)技術(shù)的中國引領(lǐng)。由該項(xiàng)技術(shù)成果，鄭玉平成功獲得2020年國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
目前，差動保護(hù)項(xiàng)目成果已廣泛應(yīng)用于我國220千伏至1000千伏各電壓等級電網(wǎng)，涵蓋新一代調(diào)相機(jī)組工程、海上風(fēng)電工程以及川藏聯(lián)網(wǎng)等重要工程。無法滿足我國復(fù)雜電網(wǎng)要求的進(jìn)口保護(hù)裝置被批量替換，產(chǎn)品出口至數(shù)十個國家和地區(qū)。
隨著國際環(huán)境的變化，芯片“卡脖子”困境凸顯。在產(chǎn)品層打破國外壟斷的基礎(chǔ)上，還必須在核心元器件和操作系統(tǒng)層面擺脫國外長期限制。為了把安全牢牢掌握在自己手里，鄭玉平又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，相繼攻克了自主可控安全操作系統(tǒng)研制與適配等關(guān)鍵技術(shù)難題，研制了自主可控核心二次設(shè)備共性平臺和全電壓等級、全系列保護(hù)、監(jiān)控及穩(wěn)控裝備。全國產(chǎn)化先進(jìn)保護(hù)系列產(chǎn)品先后在20余省市電網(wǎng)控制保護(hù)、自動化、新能源等多個電網(wǎng)關(guān)鍵場景進(jìn)行驗(yàn)證并開始規(guī)�；茝V，成果入選2021年度能源領(lǐng)域首臺套重大技術(shù)裝備。
當(dāng)前，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必然選擇。“建設(shè)新型電力系統(tǒng)要科研先行，匯聚更多科技創(chuàng)新的力量�！笨钙鹦滦碗娏ο到y(tǒng)原創(chuàng)技術(shù)策源地責(zé)任，力爭取得更多引領(lǐng)性、戰(zhàn)略性、支撐性重大成果，是鄭玉平和團(tuán)隊(duì)堅(jiān)守的使命擔(dān)當(dāng)。
鄭玉平介紹：“與現(xiàn)有的電力系統(tǒng)相比，新型電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性、控制特性和故障特性會發(fā)生很大變化，顛覆了傳統(tǒng)基于同步機(jī)特性的繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)，決定了繼電保護(hù)體系架構(gòu)、保護(hù)原理也要有很大不同。”新型電力系統(tǒng)源側(cè)新能源快速發(fā)展，網(wǎng)側(cè)特高壓、交直流遠(yuǎn)距離輸電規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，電力電子設(shè)備占比逐漸升高，荷側(cè)新型負(fù)荷爆發(fā)式增長，新型電力系統(tǒng)正發(fā)展為具有復(fù)雜運(yùn)行特性的巨系統(tǒng)，呈現(xiàn)強(qiáng)不確定性、弱抗擾性的特征，電網(wǎng)運(yùn)行控制和風(fēng)險防御能力提升重要性凸顯。
面對電網(wǎng)發(fā)展迫切需求，鄭玉平再次揭榜掛帥，聚焦大電網(wǎng)保護(hù)控制技術(shù)難題，承擔(dān)了國家電網(wǎng)有限公司新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)行動計(jì)劃“新型電力系統(tǒng)繼電保護(hù)體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究”、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“無常規(guī)電源支撐的大規(guī)模新能源發(fā)電基地穩(wěn)定運(yùn)行及直流送出關(guān)鍵技術(shù)”等多項(xiàng)重大攻關(guān)專項(xiàng)，開展不依賴電源特性的繼電保護(hù)、廣域協(xié)調(diào)自適應(yīng)緊急控制和參數(shù)在線優(yōu)化的就地緊急控制等技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵設(shè)備研制工作，旨在為新型電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。
今年6月17日0時30分，鄭玉平團(tuán)隊(duì)研制的兩套“全新升級”的主變繼電保護(hù)裝置在500千伏驥能變電站正式投入試運(yùn)行，首次實(shí)現(xiàn)了新型電力系統(tǒng)保護(hù)裝置在江蘇掛網(wǎng)。該變電站是江蘇省首座海上風(fēng)電升壓送出專用站，每年為南通地區(qū)提供175億千瓦時的清潔能源�！叭律墶钡淖儔浩鞅Ｗo(hù)裝置提高了電力電子諧波背景下保護(hù)設(shè)備的快速性和可靠性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有變壓器保護(hù)的性能提升。同時該裝置對不依賴電源特性的保護(hù)新原理進(jìn)行了有效探索，為未來保護(hù)原理和技術(shù)革新積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
“能夠看到自己的研究成果在工程實(shí)際應(yīng)用，有很大的成就感。而且電網(wǎng)的發(fā)展不斷提出新的課題，不存在畢其功于一役的情況，結(jié)合實(shí)際開展科研永無止境�！闭劶盀槭裁茨軌驁�(jiān)持40多年一心撲在繼電保護(hù)技術(shù)上，鄭玉平這么說。
躬身垂范，打造充滿韌勁的科研團(tuán)隊(duì)
“以往做學(xué)問、搞研究得自己找資源、想辦法，現(xiàn)在舉全公司之力，為科研人員創(chuàng)造條件，給科研人員穩(wěn)定的支持，讓真正了解情況的專家自主選擇研究領(lǐng)域、決定技術(shù)路線、安排研究進(jìn)度和時間節(jié)點(diǎn)計(jì)劃�！编嵱衿奖硎�，南瑞集團(tuán)已建立了科研骨干長期股權(quán)激勵機(jī)制，這項(xiàng)機(jī)制就像是大家吃下了“定心丸”，能讓大家心無旁騖地做研究。
如何讓帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)活力迸發(fā)，信心滿滿地投入新的科研征程？鄭玉平深知，科研隊(duì)伍建設(shè)貴在可持續(xù)。作為博士生導(dǎo)師，他始終親力親為教導(dǎo)學(xué)生。不論是實(shí)驗(yàn)研究還是課題攻關(guān)，他都以身示范，指導(dǎo)博士后、博士、碩士研究生26名，為我國電力保護(hù)控制裝備產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展輸送人才。團(tuán)隊(duì)成員每個月都要開展一次集中交流。每次交流時，他都會把舞臺讓給年輕人，鼓勵大家踴躍發(fā)言，大膽表達(dá)自己的觀點(diǎn)。
“他從不大包大攬，善于營造自由討論氛圍，啟發(fā)大家思考，培養(yǎng)發(fā)揮年輕人的主動性�！编嵱衿綀F(tuán)隊(duì)核心成員潘書燕說。
“他是一個工作非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜�，技術(shù)上出現(xiàn)的任何小小的細(xì)節(jié)問題都不會放過。在他的帶領(lǐng)下，我們開始有能力和信心去組建全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室�！蹦先鸺瘓F(tuán)所屬南瑞研究院研發(fā)質(zhì)控中心副主任曹團(tuán)結(jié)談起鄭玉平，便打開了話匣子，“他的創(chuàng)新思維超出一般人的線性思維，我經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)鄭老師有一些超前思維、逆向思維體現(xiàn)，比如傳統(tǒng)繼電保護(hù)主要是等到故障之后被動的反應(yīng)這種故障的狀態(tài)，然而他卻提出在故障之前做出預(yù)判，一下子就把思路打開了。”
鄭玉平認(rèn)為，人才強(qiáng)企專項(xiàng)行動、股權(quán)激勵實(shí)施等等都在持續(xù)激發(fā)企業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動力。從一線科研人員到科研工作負(fù)責(zé)人和學(xué)術(shù)帶頭人，鄭玉平深知科技自主創(chuàng)新離不開超前布局的膽識、科研團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，更離不開科研人員不達(dá)目標(biāo)不放棄的拼勁、韌勁。他常常告訴團(tuán)隊(duì)成員：“人的一生很短暫，不可能樣樣精通。我們只要在某一個領(lǐng)域持之以恒的研究，終歸會有所收獲。”
“團(tuán)隊(duì)建設(shè)要固本，更要塑魂�！痹卩嵱衿娇磥恚Y(jié)構(gòu)科學(xué)、分工合理、團(tuán)結(jié)協(xié)作、高效精干的科研團(tuán)隊(duì)是科技攻關(guān)的基礎(chǔ)，只有不斷探索符合科研人員特點(diǎn)的人性化管理之路，努力創(chuàng)造條件讓科研人員心無旁騖地做好本職工作，才能讓團(tuán)隊(duì)的凝聚力和戰(zhàn)斗力不斷增強(qiáng)。“我們有責(zé)任、有能力、有信心，在電力系統(tǒng)保護(hù)控制領(lǐng)域打造中國電力系統(tǒng)堅(jiān)強(qiáng)防線，為國家能源電力事業(yè)貢獻(xiàn)更大的力量�！�
科研永無止境，鄭玉平團(tuán)隊(duì)正在一步一個腳印，按照電網(wǎng)發(fā)展的規(guī)律，去研究探索、破解難題�！傲�(xí)近平總書記到南瑞考察時強(qiáng)調(diào)，要以十年磨一劍的韌勁，以‘一輩子辦成一件事’的執(zhí)著，攻關(guān)高精尖技術(shù)，成就有價值的人生。親切的勉勵直切科研工作關(guān)鍵，時代接力棒傳到我們手中，不僅要跑好這一棒，還要傳好這一棒。”鄭玉平說。
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