通知公告
2024年度電力科學技術獎申報公示
時間：2024-05-16編輯：
依據(jù)電力科學技術獎推薦評審工作相關規(guī)定以及《關于2024年度電力科學技術獎推薦工作的通知》相關文件的要求，對2024年度電力科學技術獎申報項目進行公示，公示時間2024年5月16日至2024年5月20日。
一、項目名稱
高比例新能源配電網(wǎng)柔性有載調(diào)壓變壓器關鍵技術及應用
二、主要完成人
蔣旭輝1、尹靖元2、王松1、韓立博2、楊光磊1、鄭勵行1、黃椿斯1、葉前程1、周堯1、謝開驥3
三、主要完成單位及提名等級
1.中國電建集團重慶工程有限公司
2.中國科學院電工研究所
3.中國科學院重慶綠色智能技術研究院
提名一等獎
四、項目簡介
1.項目背景與意義
高比例分布式可再生能源、大規(guī)模電動汽車集群等隨機性、波動性源-荷接入配電網(wǎng)，導致運行電壓波動呈現(xiàn)隨機性、快速性和寬范圍特征，使現(xiàn)有配電網(wǎng)有載調(diào)壓設備面臨新的需求和挑戰(zhàn)。其需求和挑戰(zhàn)主要有：一是傳統(tǒng)有載調(diào)壓器有極調(diào)壓、響應慢、無功不平衡和電壓跌落及瞬時供電中斷對用電設備會造成破壞性影響和經(jīng)濟損失；二是電壓跌落及瞬時供電中斷和高壓大容量非線性負載諧波電壓等危害；三是分布式電源并網(wǎng)會引起電壓波動閃變、頻率偏移以及現(xiàn)有技術無法滿足同一電網(wǎng)多臺串并聯(lián)設備的協(xié)同調(diào)控及優(yōu)化配置。
針對上述問題，項目組將傳統(tǒng)有載調(diào)壓變壓器與電力電子變壓器相結合，探索混合有載調(diào)壓變壓器創(chuàng)新思路，攻克了“柔性有載調(diào)壓混合變壓器拓撲結構與參數(shù)自主優(yōu)化、電壓補償暫穩(wěn)態(tài)控制方法和多設備的電壓-無功補償協(xié)同運行控制”等關鍵技術，研發(fā)了適應高滲透率新能源配電網(wǎng)的柔性有載調(diào)壓混合變壓器設備。
2.主要內(nèi)容與指標
（1）針對傳統(tǒng)有載調(diào)壓器有極調(diào)壓、響應慢、無功不平衡和電壓跌落及瞬時供電中斷對用電設備會造成破壞性影響和經(jīng)濟損失等問題，提出了磁鏈平衡與電壓補償?shù)碾x散-連續(xù)調(diào)節(jié)柔性有載調(diào)壓混合變壓器拓撲結構，研發(fā)了柔性有載調(diào)壓混合變壓器設備與參數(shù)自主優(yōu)化設計平臺。使變壓器實現(xiàn)了磁鏈平衡，可抑制電壓變化引起的磁飽和效應，實現(xiàn)了無級多自由度快響應調(diào)節(jié)及復雜擾動和配電網(wǎng)主動防御及故障快速恢復，顯著提升了能效及經(jīng)濟性；整體能效>98.5%。
（2）針對電壓跌落及瞬時供電中斷和高壓大容量非線性負載諧波電壓等危害問題，提出了柔性混合變壓器的電壓調(diào)節(jié)方法和串聯(lián)逆變器復合控制方法，研發(fā)了電壓補償裝置。通過控制變壓器磁鏈平衡與抑制電壓變化引起的磁飽和效應，實現(xiàn)了柔性混合變壓器有載電壓調(diào)節(jié)；通過負載電壓外環(huán)、電感電流內(nèi)環(huán)和濾波電容電壓內(nèi)環(huán)等三閉環(huán)串級控制，對負載電壓動態(tài)跟蹤、提高了串聯(lián)逆變器的動態(tài)響應、抑制了諧波電流對系統(tǒng)補償性能的影響，實現(xiàn)了對電網(wǎng)電壓平衡和不平衡跌落的補償，響應速度<2ms，調(diào)節(jié)精度<1%。
（3）針對分布式電源并網(wǎng)會引起電壓波動閃變、頻率偏移以及現(xiàn)有技術無法滿足同一電網(wǎng)多臺串并聯(lián)設備的協(xié)同調(diào)控及優(yōu)化配置等問題，建立了柔性有載調(diào)壓變壓器-變換器串并混聯(lián)多模態(tài)數(shù)學模型，提出了一種配電網(wǎng)多串并聯(lián)設備協(xié)調(diào)優(yōu)化控制和一種多功能故障電流控制器及控制方法。通過構建的混合優(yōu)化算法實現(xiàn)了多臺串并聯(lián)設備協(xié)同控制及優(yōu)化配置，通過多功能故障電流控制器實現(xiàn)了直流配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)、故障電流限流和使用效率；通過饋線互聯(lián)變流器可實現(xiàn)多條輸配電的區(qū)域互聯(lián)、有功和無功功率交換，滿足了多條饋線電能質(zhì)量調(diào)節(jié)。傳輸同等容量有功功率時，無功功率調(diào)節(jié)范圍提升>20%。
3.經(jīng)濟社會效益
通過與多家企業(yè)合作及推廣應用，進三年來總計新增銷售額>10.7億元，具體經(jīng)濟效益情況如下：有效解決高比例光伏配電系統(tǒng)高能效快響應柔性調(diào)壓難題，與新疆龍慶新能源有限責任公司、青海黃河新能源投資開發(fā)有限公司合作，顯著提升分布式光伏園區(qū)配電系統(tǒng)等工程解決方案競爭力，近三年新增 EPC 總銷售額>2.3億元；項目應用于重慶環(huán)保科技產(chǎn)業(yè)園高低壓配電房EPC項目工程中，有效解決大量分布式光伏接入對當?shù)剞r(nóng)村配網(wǎng)低電壓、重過載、頻繁跳閘等難題，近三年新增銷售工程款>4500萬元；在慶鈴汽車集團、重慶恒大世紀夢幻城工程、四川鹽源華電新能源有限公司、國網(wǎng)藤縣能源發(fā)展有限公司等多個地市分公司推廣應用，有效解決當?shù)毓I(yè)園區(qū)電壓擾動補償、配電臺區(qū)線損優(yōu)化、農(nóng)村配網(wǎng)改造等領域，與傳統(tǒng)方案相比，可以有效節(jié)省配電系統(tǒng)改造成本、避免線路損耗折算電費收入、避免用戶電壓擾動導致產(chǎn)線損失。
五、主要完成人情況表
第一完成人姓名：蔣旭輝
技術職稱：正高級工程師
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：組織項目前期收資，項目策劃，技術研究
第二完成人姓名：尹靖元
技術職稱：副研究員
工作單位：中國科學院電工研究所
完成單位：中國科學院電工研究所
對項目的貢獻：組織項目前期收資，項目策劃，技術研究
第三完成人姓名：王松
技術職稱：高級工程師
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：組織項目前期收資，項目策劃，技術研究
第四完成人姓名：韓立博
技術職稱：助理研究員
工作單位：中國科學院電工研究所
完成單位：中國科學院電工研究所
對項目的貢獻：組織項目前期收資，項目策劃，技術研究
第五完成人姓名：楊光磊
技術職稱：高級工程師
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：組織項目前期收資，項目策劃
第六完成人姓名：鄭勵行
技術職稱：博士后
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：組織項目前期收資，項目策劃
第七完成人姓名：黃椿斯
技術職稱：助理工程師
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：撰寫資料，對接施工現(xiàn)場技術應用
第八完成人姓名：葉前程
技術職稱：助理工程師
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：撰寫資料，對接施工現(xiàn)場技術應用
第九完成人姓名：周堯
技術職稱：工程師
工作單位：中國電建集團重慶工程有限公司
完成單位：中國電建集團重慶工程有限公司
對項目的貢獻：撰寫資料，對接施工現(xiàn)場技術應用
第十完成人姓名：謝開驥
技術職稱：副研究員
工作單位：中國科學院重慶綠色智能技術研究院
完成單位：中國科學院重慶綠色智能技術研究院
對項目的貢獻：撰寫資料，對接施工現(xiàn)場技術應用
六、代表性成果目錄
專利：
1．2023105405662一種便于組裝的分布式儲能系統(tǒng)用配電柜；
2．2017111271725一種多功能故障電流控制器及控制方法；
3．2022226702091一種線路保護裝置；
4．2019109026620一種串聯(lián)逆變器的復合控制方法、存儲介質(zhì)及設備；
5．2022229690471一種電建施工用布線器；
6．2016101124956一種集成柔性交流輸電裝置的柔性有載調(diào)壓器；
7．2021204318678一種變電站用直流電電纜線接線裝置；
8．2022222307680一種高電壓等級充氣式絕緣桿；
9．2020112126519一種故障電流控制器及控制方法。
科技論文：
10．Flexible on load voltage regulating transformer using floating capacitor three-level AC/AC converter[C]. DOI：10.1088/1742-6596/2584/1/012092；
11．Research on the Novel Flexible On-Load Voltage Regulator Transformer and Voltage Stability Analysis[J]. energies, 2022,15,6189: 1-19.
12．采用新型開繞組結構的電壓暫降與短時中斷治理裝置[J].廣東電力,2021,第３４卷第１０期:58-66；
13．串并聯(lián)多功能復合控制器拓撲結構研究[J].電網(wǎng)技術,2019,第 43 卷 第 2 期:562-569；
14．Short-Circuit Fault Current Calculation Method for the Multi-Terminal DC Grid Considering the DC Circuit Breaker[J].Energies，2020,13,1347:1-23；
15．Research on Integration Model of Shore-to-ship Power Supply System with High Proportion Renewable Energy[J].IOP Conference Series: Earth and Environmental Science，2019：1-10；
16．Research on the Novel Topology of On-Load Voltage Regulator Based on Power Electronic Converter[C].2022 4th International Conference on Smart Power & Internet Energy Systems，2022:310-315；
17．Energy management and capacity allocation method of hybrid energy storage system based on port transportation-energy coupling characteristics[J].Journal of Energy Storage,2024,83(2024)110745:1-13；
18．Parameter Identification of Lithium-ion Battery Equivalent Circuit Model Based on Limited Memory Recursive Least Squares Algorithm with Variable Forgetting Factor[J].Journal of Physics: Conference Series,2022,2246:1-11。
19．A New Design of MP-HDCCB Topology Based on Hybrid Switching Device[J].energies， 2022, 15, 903：1-17；
20．Energy Management Method of a Hybrid Energy Storage System Combined With the Transportation-Electricity Coupling Characteristics of Ports[J].IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS，2021，VOL.24,NO.12，14663：1-16；
21．A zero-current-transition soft-switching technique for T-type NPC three-level inverter[J].IET Power Electronics,2023，16：659–676;
22．Basic Topology, Modeling and Evaluation of a T-Type Hybrid DC Breaker for HVDC Grid[J].IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY,2022,VOL.36,NO.5,:2995-3004；
23．基于改進的經(jīng)驗傅里葉分解電能質(zhì)量擾動檢測方法[J]. 現(xiàn)代電力,2023,第40卷第4期:465-473;
24．基于有理樣條插值ＬＭＤ的電壓暫降檢測與分析[J]. 廣東電力,2022,第３５卷第５期: 60-69。
本材料公示期內(nèi)（2024年5月16日至2024年5月20日），任何單位或個人對公示項目的創(chuàng)造性、先進性、適用性及推薦材料的真實性和項目主要完成單位持有異議的，可以書面形式向科技處提出，并提供必要的證明材料。為便于核實查證，確保實事求是、客觀公正地處理異議，提出異議的單位或者個人應當表明真實身份，并提供聯(lián)系方式。凡匿名異議和超出期限的異議，不予受理。
特此公示。
聯(lián)系單位：中國科學院重慶綠色智能技術研究院科技處
通訊地址：重慶市北碚區(qū)方正大道266號
聯(lián)系電話：023-65935678
聯(lián) 系 人：孫萌
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