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电源科技奖颁奖了,电能质量领域收获颇丰!
发布时间:2017/11/10 13:32:36  浏览次数:139  

近年来,随着国家能源革命与工业转型升级,所带来的电能质量问题越来越受到各行各业的广泛重视。电能质量领域成为电气工程中一个跨学科、跨行业的重要领域,得到了全面快速的发展,在近10年内产生了很多高水平的优秀科技成果,并且在推广应用方面取得显著成就,成为电气工程学科研究新的亮点。

2017年11月4日,在上海举行的第四届中国电源学会科学技术奖颁奖仪式中,经初评和会评后,共评选出获奖项目15项,其中特等奖项目1项,一等奖项目2项,二等奖项目6项,优秀产品创新奖6项。其中电能质量领域荣膺4项奖励,占全部奖项的1/4,收获颇丰!

 

本次获奖项目如下:
特等奖(1项): 谐波和电压暂降关键技术与核心装备研发应用

奖项类别:科技进步奖-技术开发类
完成单位:华北电力大学、国网河北省电力公司电力科学研究院,国网北京市电力公司,国网山西省电力公司电力科学研究院,梦网荣信科技集团股份有限公司,国网福建省电力有限公司电力科学研究院
主要完成人: 肖湘宁、徐永海、陶顺、段晓波、袁敞、迟忠君、王金浩、齐林海、周文、马素霞、徐绍军、胡文平、郭自勇、雷达、林焱
项目亮点: 针对电能质量两大主要问题谐波和电压暂降的试验装备研发、评估体系构建及其监测系统开发、综合治理装置研制三个方面,开展关键技术研究,集成成果在多个省级电网和用户实现推广应用
项目介绍: 项目属于电气工程学科,涉及电力系统、电力电子和计算机应用。

电力电源是国民经济发展的重要基础,电能质量对电网安全稳定运行和用户优质可靠用电至关重要。而高度电力电子化与强非线性特性使电能质量扰动现象和交互影响机理错综复杂,以谐波和电压暂降为主的电能质量污染造成的经济损失巨大(欧盟和美国年损失超过1000亿美元)。谐波和电压暂降关键技术成为国内外研究的焦点,是国家关注、亟待攻克的重大技术难题。
课题组在国家科技支撑计划支持下,跨学科联合攻关,取得系列创新成果:

  1. 1)提出了CVT谐波传感系数修正方法,研发了谐波传感试验平台与CT末屏谐波测量装置,解决了高电压等级谐波准确测量难题。
  2. 2)揭示了电压暂降对敏感设备影响机理,研发了暂降数模一体化试验平台,量化修正了典型设备暂降耐受特性曲线,为电气设备制造提高了技术支撑。
  3. 3)提出了由三要素及33个子项构成的成本模型、经济评估计算方法与评价指标,奠定了电能质量经济评估的理论基础。
  4. 4)创建了全方位电能质量评估体系,研发的监测评估系统解决了复杂电网超大规模高级分析和高效处理难题。
  5. 5)发明了串并联侧相互支撑的电压电流协调综合控制方法,研制了世界首套(10 KV/4 MVA)模块化多电平统一电能质量控制装置(MMC-UPQC)。

自主研发取得的集成成果已在9个省级电网和用户中推广应用。世界首创的MMC-UPQC装置现场运行良好。本项目为保障供用电安全可靠、提质增效发挥了显著作用,近三年直接经济效益达10.12亿元。获授权发明专利27项,发表论文123篇(SCI和EI 77篇),出版专著4部;制订国标6项,其中电压暂降标准获中国机械工业科学技术奖;上海电能质量经济性调查成果获得国家发改委高度评价:“对下一步完善电能质量管理工作,深入开展相关政策研究有着重要借鉴意义”;电能质量监测评估和暂降试验预估为北京重大活动政治保电做出贡献,全国人大常委会办公厅等致信感谢;由韩英铎院士和罗安院士主持的中国电源学会科技成果鉴定认为,整体技术达到国际领先水平。

 

一等奖(1项): 基于广域在线监测的电能质量提升关键技术与装备研发与应用

奖项类别:科技进步奖-技术开发类
完成单位: 国网江苏省电力公司电力科学研究院,南京国臣信息自动化技术有限公司、东南大学、中国电力科学研究院、江苏安方电力科技有限公司

主要完成人: 陈兵、李群、黄强、陈文波、袁晓冬、许杏桃、罗珊珊、史明明、顾伟、康文斌

项目亮点:电能质量在线监测数据高级分析及电压暂降治理技术
项目介绍: 劣质电能会引起供电异常、设备损坏、损耗增加、严重时会导致自动化生产线中断、精密加工产品报废等重大生产事故和经济损失,全面提升电网和用户供用电质量是现代电力系统发展亟需解决的重大课题。长期以来,电能质量监测和治理停留在单点、单线路、单用户和局部监测治理,因缺乏对多数据源和多接口的系统集成手段,广域电能质量监测网难以形成,无法实现多点、同步、实时监测,无法全局掌握指标分布情况及传递影响,以致谐波传递对电网设备的影响得不到量化评估、电压暂降传递带来的问题得不到根治,电能质量提升及优质供电受到明显影响。

本项目通过产学研用合作,从监测体系、数据分析、试验治理等方面关键技术进行攻关,研制了技术领先的关键装备和系统,主要技术创新如下:

  1. 提出了分层分布式电能质量在线监测体系及多源异构数据统一集成技术,攻克了多源数据格式、多类型终端接口和多协议一致性的难题,建成了国内外规模最大的省级电能质量广域在线监测系统;
  2. 提出了基于数据挖掘的评估、识别、预测相关性归一化分析方法,建成了电能质量决策支持分析系统,突破了电能质量海量监测数据高级分析及实用化困难的技术瓶颈;
  3. 提出了基于谐波传递函数和谐波损耗计算模型的电网设备谐波影响评估方法,研制了功率级电网设备谐波影响试验平台;
  4. 提出了基于直流侧附加拓扑的电压暂降治理技术,研制了模块化电压暂降治理产品,实现了任意暂降深度和持续时间的补偿,解决了敏感设备易受电压暂态时间影响的难题。

本项目获得授权国家发明专利17件、软件著作权16件,发表SCI/EI论文15篇,专著1部,发布国家标准3项、行业标准3项、国网公司标准3项,研究成果经中国电机工程学会鉴定,技术水平达到国际领先。项目形成的产品通过国家和行业权威检测机构认证,已在国内23个省份的能源、化工、制造等传统行业和半导体加工、精密仪器制造等新技术行业广泛应用,同时远销巴基斯坦等国际市场。本成果经济和社会效益显著,具有极大的推广应用前景。

 

二等奖(1项): 局域配电网电能质量优化控制研究

奖项类别: 科技进步奖-基础研究类
完成单位: 西安交通大学、西安西驰电能技术有限公司、广西电网有限责任公司电力科学研究院

主要完成人: 易皓、王丰、雷万钧、李昱、郭敏、瞿灏、王振雄

项目亮点: 以先进控制策略优化局域配电网电能质量治理水平
项目介绍: 本项目针对现有电能质量治理技术的不足,例如对高次谐波控制效果不佳、抗扰性不强,系统级治理不完善,协调控制不合理等问题,从单机性能、局域配电网综合治理、以及微电网谐波控制三方面展开研究,以期通过改进有源型电能质量治理设备的控制方式,实现更优异、更经济的治理效果:< /p>

  1. 治理设备单机性能改善方面,设计了矢量谐振调节器与三电平滞环控制器相结合的电流控制器结构,提高了对高频谐波电流的稳态调节效果,同时,增强了设备的抗扰动性能。
  2. 局域配电网综合治理方面,构建了电能质量综合治理系统,包含控制主机、监测单元、以及分布连接的治理设备。系统基于局域电网参数,优化控制指令,通过少量关键点治理设备的协调运行,实现整个局域电网电能质量的综合提升。
  3. 微电网谐波控制方面,构建了基于微源等效谐波阻抗动态调节的谐波控制策略,实现了依据微源剩余容量动态调整谐波出力大小的目标,并通过谐波阻抗的二次调节改善母线电压,使微电网在面对宽范围变化的负载情况时始终维持良好的母线电压质量。

相关研究成果已申请发明专利14项,实用新型专利3项,软件著作权2项,发表SCI论文16篇,EI论文30篇。项目关键技术实现了产业化,应用于西安西驰电能技术有限公司产品,并取得了直接经济效益3756万元;部分成果借助广西电网有限责任公司电力科学研究院主导的配电网改造提升项目中得以验证,表现出显著的社会效益。


优秀产品创新奖: MAC系列电能质量综合治理模块及其应用

完成单位: 西安爱科赛博电气股份有限公司
项目亮点: 功率密度最大的电能质量综合治理模块
项目介绍: 本系列产品包括智能模块化有源电力滤波器、静止无功发生器、有功功率平衡装置三个系列化产品,系列化产品的技术指标达到国际领先水平。

本产品通过研究以下技术手段:

  1. 1) 供电电系统谐波的有源抑制技术及应用
  2. 2) 无功及不平衡的有源抑制技术
  3. 3) 高功率密度的功率变换电路设计
  4. 4) 采用有源阻尼的方案解决多模块并机的问题
  5. 5) 采用基于换热器的散热方案解决高防护等级户外设备的散热问题


研发了目前业内功率密度最大的MAC系列电能质量综合治理模块,并基于该模块开发在电力配网端的各种应用产品。

本项目属于电力电子新型高端装备制造领域,本项目的实施,可以较好的实现已有科技成果产业化,其在配电系统的推广应用,可以促进新型城镇化配电网建设的更好进行,提高配电网的安全性与可靠性。依托本项目实施,本企业将建成国内领先、国际先进的有源电能质量关键设备研发中心和工程平台,先进电力电子设备研发和现代化制造平台,细分领域领先的产品制造商和解决方案提供者,为智能电网行业和配网建设的可持续发展做出贡献。


中国电源学会科学技术奖简介

中国电源学会科学技术奖是由国家科技部批准,在国家科技奖励办公室登记备案的代表本行业、本专业在全国范围内评选的最高科技奖励,奖励在我国电源领域的科学研究、技术创新、新品开发、科技成果推广应用等方面做出突出贡献的个人和单位。设立奖项有技术发明奖、科技进步奖、优秀产品创新奖、青年奖、杰出贡献奖。