南京南瑞继保电气有限公司
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南瑞继保:抢占全球电气控制技术和产业高地

2014-08-29 信息来源:《中国科技产业》2014.08,总第302期

  

    一次次打破国外技术垄断;屡屡在国际招标中击败ABB、SIEMENS等跨国公司,技术产品进入70多个国家和地区;产品在国内工程中大规模应用,显著提升我国电网安全稳定运行水平,推动中国电力自动化装备的国产化……

    近期,它在±800千伏特高压直流输电、300MW级抽水蓄能机组静止变频器、多端柔性直流输电等多个重大电力装备国产化领域佳报频传,取得多项重要突破。

    这些惊艳表现,为南京南瑞继保电气有限公司(以下简称南瑞继保)赢得了世界声誉。

      南瑞继保是一家随着我国改革开放和科技体制改革进程建立和发展起来的高科技企业,是中国企业依靠自主创新走向世界的优秀代表。自1995年正式成立以来, 通过不断的机制创新、技术创新和高新技术产业化,它迅速成长为国内电力保护与控制领域的领军企业。目前,南瑞继保聚集了行业高端人才近2000人,年实现 合同额近70亿元,是国内该领域最大的科研和产业化基地。

    在近20年的发展进程中,南瑞继保如何坚守自主创新之路?因何能够实现科研成果的快速产业化?它的发展经历又能为现代技术创新型企业提供哪些借鉴?带着这些问题,《中国科技产业》近日来到中国电力自动化产业的高地——南京,走进南瑞继保,欲一探究竟。


引领行业“突围”

      作为全球电气控制保护领域知名企业,南瑞继保的名字近年频繁出现在国家电网的主网架、三峡输变电、“西电东送”、北京奥运、上海世博和大型火电、水电、核 电等国家重点工程中,并凭借多项世界领先、填补国内空白的新技术,屡屡打破国外对电气控制保护的技术和市场垄断。

    上世纪80年代,我国高压电网继电保护基本被国外厂家垄断,产品价格畸高,服务不及时,正确动作率不高,影响了电力系统的安全运行。据统计,1970年-1990年期间,我国发生电网稳定破坏和大面积停电事故272次,平均每年14次。

    “我们必须掌握拥有自主知识产权的核心技术”南瑞继保公司董事长沈国荣院士表示,随后他带领研发人员迈上了“突围”之路。


 

      1990年,南瑞继保凭借以“工频变化量继电保护原理”为基础的原创性理论体系,开始研制具有完全自主知识产权的“LFP-900系列输电线路成套保护” 设备并逐步实现了产业化,其动作正确率与快速性超过了ABB、SIEMENS、AREVA等跨国巨头的同类产品,奠定了我国继电保护技术的世界领先地位。  

    1999年起,为解决当时变压器等主设备保护内部故障灵敏度和正确动作率偏低的问题,南瑞继保开始了“RCS-900电力系统高压大容量主设备保护”的研制,最终成功打破国外同类产品在核电等领域的垄断。

      2002年,南瑞继保开启大区交直流互联电网安全稳定控制技术的研究进程,意在解决国内大规模、远距离输电和交直流联网遇到的稳定问题。其研究成果后来在 世界上规模最大的交直流互联电网(南方电网)、国内规模最大的省级电网(新疆)、国内最薄弱的省级电网(西藏电网)等全国各个电压等级的电网中得到广泛应 用,大幅提升了我国电网安全稳定运行水平。

      伴随着一项项重要技术突破和以南瑞继保为代表的国内电力自动化企业的快速崛起,我国电力自动化的产业格局发生了巨大变化:国产新技术、新产品被大规模地装 备到电网中,这促使我国电网的继电保护正确动作率由1995年的95.2%提高到了目前的99.99%,保证了我国二十多年来未发生因故障引起的大面积停 电事故,同时也使得我国电力自动化的国产设备装配比例达到了所有自动化行业中的最高水平(近95%)。

    继电保护设备国产化的成功只是南瑞继保冲破国外技术封锁征程中的“一幕”,多年来它在引领中国电气控制保护行业突围的进程中,一直发挥着中流砥柱的作用。

    关于技术引进,南瑞继保坚持核心技术一定要掌握在自己手中。不掌握核心技术,跟在别人后面亦步亦趋,就只能陷入落后——引进——再落后——再引进的恶性循环,这已成为南瑞继保人的共识。

    多年来,南瑞继保的超越与自我超越步伐从未停止。

      21世纪初,我国开始大规模建设高压直流输电工程,当时国外厂商在该领域占据垄断地位,产品质量不稳定,强迫停运率高,技术支持不到位,影响系统安全运 行。2001年,为支撑国家大规模高压直流输电工程建设,南瑞继保承担了直流输电控制保护系统技术的引进及国产化任务。2003年,通过引进、消化、再创 新,南瑞继保迅速掌握了核心技术,开发出的具有完全自主知识产权的高压直流输电控制保护系统,被成功应用于±500kV葛洲坝-上海南桥直流输电改造工程 等。

    2010年起,在国际招标中南瑞继保多次击败 ABB、SIEMENS等国外厂家,产品开始出口到韩国、菲律宾等国家。

    2012年,南瑞继保研制了基于自主UAPC平台的新系统,其性能全面超越进口产品,成功应用于±400千伏青藏直流联网工程。


 

      2014年1月27日,世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远的直流工程——哈密南至郑州±800千伏特高压直流输电工程成功投入运行,我国在 特高压直流工程中首次实现了直流控制保护设备的全部国产化。这标志着我国电网建设和输变电设备制造水平,跨入了世界先进行列。


立足自主创新

    对于创新沈国荣院士有自己的理解“创新就是要以务实的态度解决目前存在的和发展中出现的实际问题。解决一个问题,前进一步;再解决一个,再前进一步,直到引领该领域技术的发展。”这种务实的创新理念深深融入了南瑞继保的企业文化之中。

    南瑞继保的企业发展路径,是对其创新理念的最好诠释。


    ——创新是为了解决问题,为了创造价值(经济效益和社会效益)。

      2008年初,南方地区持续的冰冻天气导致南方多省输电线路大面积、长时间停运,给国民经济造成巨大损失。为解决覆冰严重威胁电网安全的难题,南瑞继保迅 速组织人力展开了对电网融冰控制系统关键技术的攻关,于当年即完成了产品的开发并投入使用。它采取的是“用直流电流加热导线去除覆冰”的技术路径,替代了 低效危险的人工除冰方式,有效地解决了高压长距离线路的去除覆冰问题,提高了电网抵御极端气候、重大自然灾害的能力。在其工程应用实例中,亚洲容量最大的 桂林500kV变电站融冰系统可融冰线路长度最长可达320公里。目前,南瑞继保直流融冰系统对国内市场的占有率已达到70%,累计工作了上百次,为保障 2008年后我国未因冰灾发生大面积停电事故做出了贡献。

    正是一切以解决实际问题为出发点,使得南瑞继保各项创新工作均为“有的放矢”,拥有持续的动力;也是因为一切以解决实际问题为落脚点,南瑞继保的创新成果都是市场需要的,这缔造了它另一项耀眼的成绩:创新成果产业化从来没有过失败的案例。

    相对于我国了整体10﹪左右的科技成果转化率,这无疑是一项不起的成就。


    ——创新是积累的过程,是持续改进提高的过程。

      由2010年起,南瑞继保抓住智能电网发展契机,大力拓展以控制为核心技术的高端电力电子产业链,重点攻克高压大容量静止无功补偿器(SVC)、静止无功 发生器(SVG)、静止变频器(SFC)、统一潮流控制器(UPFC)等设备的关键技术,并通过承担多个首台首套工程,以及重大装备国产化示范项目,实现 技术和工程经验积累,不断改进提高,其技术先进性和产品稳定性得以持续提升,应用业绩也不断扩大。目前,南瑞继保已跻身国内主流高端电力电子设备供应企业 行列。

      2013年,南瑞继保承担的世界上补偿容量最大的新疆与西北联网第二通道750kV沙州变可控高抗及SVC项目正式投运,实现了多FACTS、保护、稳控 之间的协调控制。2014年,它与国网新源公司共同承担的首套300MW级抽水蓄能机组SFC顺利在响水涧抽水蓄能电站投入运行,打破国外垄断,填补了国 内空白。这些新突破和成就的取得,无疑是南瑞继保此前技术和工程经验积累的结果,同时,其本身毫无疑问也将作为“积累”为下一个创新提供支撑。

    沈国荣院士认为创新很少是一蹴而就的,“创新不要害怕出问题,要善于发现问题和解决问题,不断地积累经验、改进提高,创新自然来”。


    ——把现有的技术和产品做到最好就是创新。

      南瑞继保依托多年来在电力二次领域通过技术与工程经验积累形成的专业齐全和控制保护核心技术领先的优势,总结多年来在电网二次系统建设中取得的经验和成 果,从2008年起针对我国电网自动化系统业务分散、种类繁杂、功能重复、资源浪费且不能满足现代电网运行需要的现实,提出横向专业融合、纵向需求贯通的 二次一体化技术方案,横向上从电网整体优化运行角度实现电力调度、运方、保护、计量等专业技术融合,纵向上从电力可靠供应角度实现电网发、输、变、配、用 全过程监控,实现基于安全、经济、优质、环保等多目标综合最优的控制决策。

    该控制决策被应用于广东、云南、广西等电网,实现了电网二次系统的资源优化配置、信息全面共享和相关业务无缝衔接,提高了电力企业驾驭电网的能力和优化决策水平。

    在南瑞继保看来,使现有技术和产品发挥最大功效,也是一种创新。


    ——创新是对行业最前沿技术的追逐。

    南瑞继保一直志在追逐行业最前沿的技术。

      面临环境保护压力,可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网增容等问题亟待解决,基于可关断电力电子器件的柔性直流输电技术是公认的最佳解决 方案。南瑞继保于2006年开展重点攻关,凭借强大的科研和产业化实力,很快掌握了柔性直流输电核心技术。2013年,南瑞继保具有完全自主知识产权的柔 性直流输电系统通过了有8位院士在内的专家组的鉴定,鉴定结论为:“具有完全自主知识产权,核心成果达国际领先水平”。

      2014年7月4日,由南瑞继保研发的包括换流阀、高速阀控、控制保护、高速测量设备在内的柔性直流输电自主成套设备,在世界首个五端柔性直流输电工程 ——浙江舟山±200千伏五端柔性直流科技示范工程的成功投入运行,标志着南瑞继保成为了我国第一家拥有全套自主知识产权的柔性直流输电成套设备并能提供 完整工程应用供应的企业,南瑞继保也由此成功抢占了多端柔性直流输电这一世界各国竞相追逐的电力控制领域技术制高点。


抢占产业高地

      自主创新为南瑞继保抢占产业高地装上了高速“引擎”。南瑞继保在发展过程中原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新都有,被公认为我国科技创新型企业科学 发展和科技成果转化的典范。多年来,它不但紧密跟踪市场需求,强化技术创新,而且以“技术营销”引领着行业市场发展。

    南瑞继保坚持“做精主业,外延发展”的发展战略,对已有的核心技术持续改进和提高,始终保持行业领先地位,同时稳步向相关技术领域拓展。

      每年南瑞继保在电力自动化的相关领域都有突破性的新产品,而每进入一个新领域,公司都坚持把它做好,做成过硬的、行业领先的产品,通过不断跟踪电力控制保 护领域的最新发展趋势及前沿科技成果,提出工程解决方案,南瑞继保目前在高压和特高压继电保护、大电网安全稳定控制、高压直流控制保护等领域的主要技术均 达到了国际领先水平,并打破国外垄断,成为行业主流产品。这些年来,南瑞继保沿着电网自动化、电厂自动化、电力电子、电力一次智能设备、大型工业领域过程 控制等五大产业方向不断拓展,目前其技术产品已覆盖电力、石油石化、钢铁冶金、轨道交通、新能源等众多领域。



      作为技术主导型高科技企业,南瑞继保的发展业已进入“以技术创新带动产业发展,以产业化促进科技进步”的良性循环。它是目前我国电力控制保护技术领域最大 的科研和产业化基地,在全国拥有5个科研和产业基地,产业规模近百亿元,并保持了20%以上的年增长率,年人均合同额持续超过200万元,劳动生产率在同 行业中处于国际领先地位。

      此外,企业培养了一批具有创新精神并能协同工作的高端科技和管理人才,打造了一支全球电气控制行业专业齐全、技术体系完备、工作能力突出的研发和产业化队 伍,确保了所有科研成果快速实现产业化。还构建了电力保护控制领域专业齐全、多部门融合协作的高效研发平台,技术创新和产业化高度融合、相互促进的产业化 平台。



      其核心产品具有完全自主知识产权,主要技术达到国际先进水平,所有科研成果均快速实现产业化,这为南瑞继保抢占国内市场,以及进入国际市场与国外同类公司 展开竞争,提供了强有力的支持。凭借鲜明的比较优势,南瑞继保的相关技术和产品已进入美英等70多个国家和地区市场,成为全球第三大电力系统控制保护设备 供应企业。

      在南瑞继保的发展历程中,它一路上都得到了党和政府的关心与支持。习近平、李克强、张德江、张高丽等党和国家领导人都曾先后视察南瑞继保,并对该企业在自 主创新和高新技术产业化方面取得的成绩给予了高度评价。2009年,习近平同志视察南瑞继保时,高兴地表示:“你们这一套科技创新的理念,是你们自己实践 体会到的一种宝贵的经验,具有广泛的借鉴意义。”

      务实高效的运行机制、积极向上的企业文化、长远发展的战略方向,多年来这些因素联合发力,使得瑞继保目前的发展,健康稳健高效。面向未来,南瑞继保已经确 立了力争成为全球电气控制领域竞争力前三甲的企业发展目标,将努力打造一个具有强大核心竞争力的高科技企业,继续引领中国电力和其他自动化领域的科技进步 和产业发展。

    (文/段雨默、刘蕊,引自《中国科技产业》2014.08,总第302期)