電能質量領域榮膺4項獎勵,占全部獎項的1/4,收獲頗豐!
近年來,隨著國家能源革命與工業(yè)轉型升級,所帶來的電能質量問題越來越受到各行各業(yè)的廣泛重視。電能質量領域成為電氣工程中一個跨學科、跨行業(yè)的重要領域,得到了全面快速的發(fā)展,在近10年內產生了很多高水平的優(yōu)秀科技成果,并且在推廣應用方面取得顯著成就,成為電氣工程學科研究新的亮點。
2017年11月4日,在上海舉行的第四屆中國電源學會科學技術獎頒獎儀式中,經初評和會評后,共評選出獲獎項目15項,其中特等獎項目1項,一等獎項目2項,二等獎項目6項,優(yōu)秀產品創(chuàng)新獎6項。其中電能質量領域榮膺4項獎勵,占全部獎項的1/4,收獲頗豐!
本次獲獎項目如下:
特等獎(1項):
諧波和電壓暫降關鍵技術與核心裝備研發(fā)應用
獎項類別:
科技進步獎-技術開發(fā)類
完成單位:
華北電力大學、國網河北省電力公司電力科學研究院,國網北京市電力公司,國網山西省電力公司電力科學研究院,夢網榮信科技集團股份有限公司,國網福建省電力有限公司電力科學研究院
主要完成人:
肖湘寧、徐永海、陶順、段曉波、袁敞、遲忠君、王金浩、齊林海、周文、馬素霞、徐紹軍、胡文平、郭自勇、雷達、林焱
項目亮點:
針對電能質量兩大主要問題諧波和電壓暫降的試驗裝備研發(fā)、評估體系構建及其監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)、綜合治理裝置研制三個方面,開展關鍵技術研究,集成成果在多個省級電網和用戶實現推廣應用
項目介紹:
項目屬于電氣工程學科,涉及電力系統(tǒng)、電力電子和計算機應用。
電力電源是國民經濟發(fā)展的重要基礎,電能質量對電網安全穩(wěn)定運行和用戶優(yōu)質可靠用電至關重要。而高度電力電子化與強非線性特性使電能質量擾動現象和交互影響機理錯綜復雜,以諧波和電壓暫降為主的電能質量污染造成的經濟損失巨大(歐盟和美國年損失超過1000億美元)。諧波和電壓暫降關鍵技術成為國內外研究的焦點,是國家關注、亟待攻克的重大技術難題。
課題組在國家科技支撐計劃支持下,跨學科聯合攻關,取得系列創(chuàng)新成果:
1)提出了CVT諧波傳感系數修正方法,研發(fā)了諧波傳感試驗平臺與CT末屏諧波測量裝置,解決了高電壓等級諧波準確測量難題。
2)揭示了電壓暫降對敏感設備影響機理,研發(fā)了暫降數模一體化試驗平臺,量化修正了典型設備暫降耐受特性曲線,為電氣設備制造提高了技術支撐。
3)提出了由三要素及33個子項構成的成本模型、經濟評估計算方法與評價指標,奠定了電能質量經濟評估的理論基礎。
4)創(chuàng)建了全方位電能質量評估體系,研發(fā)的監(jiān)測評估系統(tǒng)解決了復雜電網超大規(guī)模高級分析和高效處理難題。
5)發(fā)明了串并聯側相互支撐的電壓電流協調綜合控制方法,研制了世界首套(10 KV/4 MVA)模塊化多電平統(tǒng)一電能質量控制裝置(MMC-UPQC)。
自主研發(fā)取得的集成成果已在9個省級電網和用戶中推廣應用。世界首創(chuàng)的MMC-UPQC裝置現場運行良好。本項目為保障供用電安全可靠、提質增效發(fā)揮了顯著作用,近三年直接經濟效益達10.12億元。獲授權發(fā)明專利27項,發(fā)表論文123篇(SCI和EI 77篇),出版專著4部;制訂國標6項,其中電壓暫降標準獲中國機械工業(yè)科學技術獎;上海電能質量經濟性調查成果獲得國家發(fā)改委高度評價:“對下一步完善電能質量管理工作,深入開展相關政策研究有著重要借鑒意義”;電能質量監(jiān)測評估和暫降試驗預估為北京重大活動政治保電做出貢獻,全國人大常委會辦公廳等致信感謝;由韓英鐸院士和羅安院士主持的中國電源學會科技成果鑒定認為,整體技術達到國際領先水平。
一等獎(1項):
基于廣域在線監(jiān)測的電能質量提升關鍵技術與裝備研發(fā)與應用
獎項類別:
科技進步獎-技術開發(fā)類
完成單位:
國網江蘇省電力公司電力科學研究院,南京國臣信息自動化技術有限公司、東南大學、中國電力科學研究院、江蘇安方電力科技有限公司
主要完成人:
陳兵、李群、黃強、陳文波、袁曉冬、許杏桃、羅珊珊、史明明、顧偉、康文斌
項目亮點:
電能質量在線監(jiān)測數據高級分析及電壓暫降治理技術
項目介紹:
劣質電能會引起供電異常、設備損壞、損耗增加、嚴重時會導致自動化生產線中斷、精密加工產品報廢等重大生產事故和經濟損失,全面提升電網和用戶供用電質量是現代電力系統(tǒng)發(fā)展亟需解決的重大課題。長期以來,電能質量監(jiān)測和治理停留在單點、單線路、單用戶和局部監(jiān)測治理,因缺乏對多數據源和多接口的系統(tǒng)集成手段,廣域電能質量監(jiān)測網難以形成,無法實現多點、同步、實時監(jiān)測,無法全局掌握指標分布情況及傳遞影響,以致諧波傳遞對電網設備的影響得不到量化評估、電壓暫降傳遞帶來的問題得不到根治,電能質量提升及優(yōu)質供電受到明顯影響。
本項目通過產學研用合作,從監(jiān)測體系、數據分析、試驗治理等方面關鍵技術進行攻關,研制了技術領先的關鍵裝備和系統(tǒng),主要技術創(chuàng)新如下:
★ 提出了分層分布式電能質量在線監(jiān)測體系及多源異構數據統(tǒng)一集成技術,攻克了多源數據格式、多類型終端接口和多協議一致性的難題,建成了國內外規(guī)模最大的省級電能質量廣域在線監(jiān)測系統(tǒng);
★ 提出了基于數據挖掘的評估、識別、預測相關性歸一化分析方法,建成了電能質量決策支持分析系統(tǒng),突破了電能質量海量監(jiān)測數據高級分析及實用化困難的技術瓶頸;
★ 提出了基于諧波傳遞函數和諧波損耗計算模型的電網設備諧波影響評估方法,研制了功率級電網設備諧波影響試驗平臺;
★ 提出了基于直流側附加拓撲的電壓暫降治理技術,研制了模塊化電壓暫降治理產品,實現了任意暫降深度和持續(xù)時間的補償,解決了敏感設備易受電壓暫態(tài)時間影響的難題。
本項目獲得授權國家發(fā)明專利17件、軟件著作權16件,發(fā)表SCI/EI論文15篇,專著1部,發(fā)布國家標準3項、行業(yè)標準3項、國網公司標準3項,研究成果經中國電機工程學會鑒定,技術水平達到國際領先。項目形成的產品通過國家和行業(yè)權威檢測機構認證,已在國內23個省份的能源、化工、制造等傳統(tǒng)行業(yè)和半導體加工、精密儀器制造等新技術行業(yè)廣泛應用,同時遠銷巴基斯坦等國際市場。本成果經濟和社會效益顯著,具有極大的推廣應用前景。
二等獎(1項):
局域配電網電能質量優(yōu)化控制研究
獎項類別:
科技進步獎-基礎研究類
完成單位:
西安交通大學、西安西馳電能技術有限公司、廣西電網有限責任公司電力科學研究院
主要完成人:
易皓、王豐、雷萬鈞、李昱、郭敏、瞿灝、王振雄
項目亮點:
以先進控制策略優(yōu)化局域配電網電能質量治理水平
項目介紹:
本項目針對現有電能質量治理技術的不足,例如對高次諧波控制效果不佳、抗擾性不強,系統(tǒng)級治理不完善,協調控制不合理等問題,從單機性能、局域配電網綜合治理、以及微電網諧波控制三方面展開研究,以期通過改進有源型電能質量治理設備的控制方式,實現更優(yōu)異、更經濟的治理效果:
◆ 治理設備單機性能改善方面,設計了矢量諧振調節(jié)器與三電平滯環(huán)控制器相結合的電流控制器結構,提高了對高頻諧波電流的穩(wěn)態(tài)調節(jié)效果,同時,增強了設備的抗擾動性能。
◆ 局域配電網綜合治理方面,構建了電能質量綜合治理系統(tǒng),包含控制主機、監(jiān)測單元、以及分布連接的治理設備。系統(tǒng)基于局域電網參數,優(yōu)化控制指令,通過少量關鍵點治理設備的協調運行,實現整個局域電網電能質量的綜合提升。
◆ 微電網諧波控制方面,構建了基于微源等效諧波阻抗動態(tài)調節(jié)的諧波控制策略,實現了依據微源剩余容量動態(tài)調整諧波出力大小的目標,并通過諧波阻抗的二次調節(jié)改善母線電壓,使微電網在面對寬范圍變化的負載情況時始終維持良好的母線電壓質量。
相關研究成果已申請發(fā)明專利14項,實用新型專利3項,軟件著作權2項,發(fā)表SCI論文16篇,EI論文30篇。項目關鍵技術實現了產業(yè)化,應用于西安西馳電能技術有限公司產品,并取得了直接經濟效益3756萬元;部分成果借助廣西電網有限責任公司電力科學研究院主導的配電網改造提升項目中得以驗證,表現出顯著的社會效益。
優(yōu)秀產品創(chuàng)新獎:
MAC系列電能質量綜合治理模塊及其應用
完成單位:
西安愛科賽博電氣股份有限公司
項目亮點:
功率密度最大的電能質量綜合治理模塊
項目介紹:
本系列產品包括智能模塊化有源電力濾波器、靜止無功發(fā)生器、有功功率平衡裝置三個系列化產品,系列化產品的技術指標達到國際領先水平。
本產品通過研究以下技術手段:
1) 供電電系統(tǒng)諧波的有源抑制技術及應用
2) 無功及不平衡的有源抑制技術
3) 高功率密度的功率變換電路設計
4) 采用有源阻尼的方案解決多模塊并機的問題
5) 采用基于換熱器的散熱方案解決高防護等級戶外設備的散熱問題
研發(fā)了目前業(yè)內功率密度最大的MAC系列電能質量綜合治理模塊,并基于該模塊開發(fā)在電力配網端的各種應用產品。
本項目屬于電力電子新型高端裝備制造領域,本項目的實施,可以較好的實現已有科技成果產業(yè)化,其在配電系統(tǒng)的推廣應用,可以促進新型城鎮(zhèn)化配電網建設的更好進行,提高配電網的安全性與可靠性。依托本項目實施,本企業(yè)將建成國內領先、國際先進的有源電能質量關鍵設備研發(fā)中心和工程平臺,先進電力電子設備研發(fā)和現代化制造平臺,細分領域領先的產品制造商和解決方案提供者,為智能電網行業(yè)和配網建設的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
中國電源學會科學技術獎簡介
中國電源學會科學技術獎是由國家科技部批準,在國家科技獎勵辦公室登記備案的代表本行業(yè)、本專業(yè)在全國范圍內評選的最高科技獎勵,獎勵在我國電源領域的科學研究、技術創(chuàng)新、新品開發(fā)、科技成果推廣應用等方面做出突出貢獻的個人和單位。設立獎項有技術發(fā)明獎、科技進步獎、優(yōu)秀產品創(chuàng)新獎、青年獎、杰出貢獻獎。