编者按:在2022年“全国科技工作者日”来临之际,江苏省电机工程学会集中组织采访报道一批学会会员中的“最美科技工作者”,向全体会员和全社会展示江苏电机工程领域的优秀科技工作者风采,积极弘扬科学精神。
徐光福是江苏省电机工程学会会员、中国电机工程学会高级会员、Cigre Member以及中国电机工程学会分布式发电及智能配电专业委员会委员,东南大学研究生校外导师,入选江苏省第六期“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象,获得2021年度江苏省电机工程学会优秀青年工程师奖、南瑞继保先进员工等荣誉。公开发表学术论文20余篇,授权发明专利24项,参编专著1部,主编及参编国家标准、行业标准5项,获省部级奖6项。现任南京南瑞继保电气有限公司研究院部门副经理,高级工程师,主要从事分布式发电、微电网、有源配电网等领域的控制保护研发工作。
十年磨一剑,磨出了国际领先的核心技术
2007年,徐光福从东南大学电气工程学院硕士毕业,怀着投身电力科技、报效国家的赤子之心,来到了电力控制保护行业领军企业南瑞继保,从控制保护产品现场调试到新产品研发;从带领团队在分布式发电领域苦苦求索,到自主研发了国内首套分布式发电并网接口装置并制定了首个国家级标准......转眼十五年已过,徐光福也从一名普通毕业生成长为行业专家。徐光福说:“不进入科研领域不知道路有多难走,不拼尽全力体会不到取得技术突破时会有多激动”。
2011年,徐光福开始研究分布式发电和微电网技术,当时在国家政策的带动下,国内分布式光伏发电发展迅猛,而控制保护技术基础却十分薄弱。
“在分布式发电并网方面,如何解决电网安全与分布式光伏发展需求之间的矛盾,优化分布式光伏经济高效的接入电网是当时亟待解决的技术难题”谈及曾经面临的重大难题时,徐光福说道,在微电网方面,微电网独立运行缺少公共电网的有力支撑,主要依赖风、光等可再生能源及储能联合供电,含高比例可再生能源微电网独立稳定运行控制面临着巨大的技术挑战。
科研目标的实现与实验目的的达成,不是一朝一夕、一蹴而就的事。用他自己的话来说:“研究不顺利是常事,每天面对最多的就是需要解决的各种难题。”
作为电力行业科技研发领域的代表人物,徐光福对科研攻关的投入与专注也影响带动着身边的同事。南瑞继保陈俊所长说:“作为团队的领头人,他对专业技术问题非常执着,经常连续几个小时讨论问题,不放过任何疑点。”
针对上述技术难题,徐光福带领他的科研团队历时近10年,对含高渗透率分布式光伏的配电网控制保护、独立型微电网稳定控制等关键技术进行了深入研究,取得了多项创新性成果和关键技术突破,为分布式光伏项目降低并网投资成本 60%,该产品已在国内被广泛应用;还提出了微电网“三层两网”多时间尺度控制系统架构,发明了多级快速调频技术、基于功率突变的精确减载技术,研制了微电网控制保护成套核心装备。
“目前,这两项技术成果均获得了中国电机工程学会组织的鉴定,整体技术性能都处于国际领先水平,真是十年磨一剑,再辛苦都值了。”徐光福的感慨之情仍溢于言表。
勇接军令状,攻克了海岛微电网控制技术难题
科技探索之路往往少有坦途。2021年,电影《守岛人》在全国影院公映,讲述了“时代楷模”王继才夫妇在缺电缺水的环境下坚守黄海前哨开山岛32年的故事,感人肺腑。而早在三年前,徐光福和他的团队已经和这座小岛结下了不解之缘。2018年年底,徐光福接到了为开山岛微电网项目设计并研发成套控制系统的任务。
控制系统是微电网的大脑,要在远离城市的孤岛上建成一个控制100%新能源供电大脑,难度可想而知。开山岛微电网在不同的天气、不同的负荷情况下,存在多达10余种运行方式,人为操作将十分复杂,需要用户具有专业的运维水平,而开山岛平时只有民兵值守,如何实现智能运维,简化人员操作,对微电网控制系统提出了极高的要求。但在项目启动会上,徐光福却勇接“军令状”:半年时间完成系统投运。
为了推进项目进度,徐光福放弃假期休息时间,于2019年元旦当天便启程前往开山岛进行现场调研,面对岛上缺水缺电的现状,徐光福当时就下定决心,一定要建设一个坚强、稳定、智能的微电网控制系统。返回南京后徐光福当即组织团队进行系统方案设计。开山岛微电网采取风电、光伏、柴油机和储能多种电源互补供电,麻雀虽小五脏俱全。在系统调试过程中,偶然发现存在电源切换小概率失败问题,虽然切换失败时可以由用户重启设备来解决,但是徐光福发现问题绝不放过,经过近百次的测试,终于发现,发现通信时间离散性是引发小概率电源模式切换失败的根源,据此提出了基于电压扰动容错判据,成功解决了这个难题。
“把事情做到极致是徐光福永远的追求。”在团队成员的眼中,徐光福不仅严谨细致,还追求尽善尽美,他带领团队深入研究各种场景下供电特点,逐一梳理分析各种工况,提出了微电网多运行方式下的控制策略,投入试运行之后大大提高了自动化运行水平,有效的减少了现场运维工作,实现了控制系统全自动化运行,完美攻克了岛上无专业人员值守的难题。
功夫不负有心人,短短几个月,徐光福不辱使命,带领团队圆满完成整个系统的实施。2019年6月18日上午,在中宣部、江苏省委等各级领导的见证下,开山岛爱国主义教育基地微电网示范工程顺利投运。“红色岛”用上了“绿色电”,开山岛从此告别缺电缺水的历史,而这背后凝聚了徐光福与其团队的汗水。
开山岛微电网工程只是徐光福带领团队攻克的众多项目的一个缩影,经过多年的不懈努力,凭借精雕细琢、勇于探索的科技工匠精神和脚踏实地的扎实工作,徐光福带领团队攻克了含高比例可再生能源独立型微电网稳定控制及保护多项技术难题,研制出了多项科技产品,获得了江苏省科技进步奖一等奖、江苏省电力科学技术进步一等奖等奖项。
目前,部分产品和技术成果已出口到日本、泰国、菲律宾、埃塞俄比亚等20多个国家,解决了海岛及偏远地区长期无电、缺电的问题,改善了当地的供电模式,为超过百万当地居民提供清洁高效电能的同时有效保护了当地的生态环境,获得了巨大的经济效益和社会效益。
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