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    推薦北京市科學技術獎候選項目公示

    發表時間:2019-09-09 作者:杜桂煥 瀏覽次數:


    我單位參與下列項目申報2019年度北京市科學技術獎,特進行公示。

    公示期:2019909日至2019915日。

    公示期內如對公示內容有異議,請您向學院科研科反映。

    聯系人及聯系電話:杜桂煥 027-87540946


    附:公示內容

    1.項目名稱:帶直流變壓器的新能源多電壓直流電網關鍵技術

    2.候選單位(含排序):中國電力科學研究院有限公司、華中科技大學、上海交通大學、合肥科威爾電源系統有限公司、江蘇方程電力科技有限公司、武漢大學,國網山東省電力公司電力科學研究院

    3.候選人(含排序):姚良忠、吳福保、王志冰、遲永寧、李琰、楊波、曹遠志、左文平、蔡旭、陶以彬、魏春霞、莊俊、劉超、蘇媛媛、劉飛

    4.項目簡介:

    為解決大規模新能源的遠距離、大容量輸送以及廣域互濟消納問題,大規模新能源直流并網技術已成為熱點研究方向。綜合考慮新能源波動性挑戰、傳統交直流電力系統的影響以及未來電網的發展趨勢等方面因素,新能源直流電網技術急待突破和發展。

    大規模新能源直流電網技術的理論突破面臨3類問題:國內外沒有統一網絡拓撲標準可供借鑒和選擇,將面臨網絡拓撲結構選擇和功能需求不明確等問題;直流電網將面臨不同類型輸電方式、不同電壓等級直流系統之間的互聯和功率協調控制問題;換流站輸出等效慣量非常小,功率控制響應速度快,多換流站間潮流不可精準控制,輸送新能源直流系統的運行將面臨電壓/功率協調控制與保護問題。上述問題嚴重影響新能源直流并網系統的安全運行和相關產業的健康持續發展。

    依托中英聯合國家自然科學基金等項目和國家電網有限公司科技項目,立足基礎理論創新和應用技術研發,在大規模新能源匯集及送出網絡拓撲、直流電網的電壓/功率調控、多電壓等級直流電網的互聯和功率互通、直流電網故障電流的抑制及保護等方面取得重大基礎理論突破及實踐驗證,具體創新技術包括:

    1)提出了基于電壓雙限幅方式的全局協調與基于直流潮流控制器的局部調控相結合的直流電網潮流控制策略,自主研制了直流潮流控制器試驗樣機,徹底改變了直流電網的運行模式,提升了直流電網的運行靈活性,解決了直流電網內部輸電線路功率傳輸阻塞問題和直流輸電線路控制自由度不足的問題。

    2)提出了集功率分配、電壓控制、潮流反轉于一體的直流變壓器拓撲及控制技術,自主研制了高/低增益直流變壓器、電壓極性可反轉直流變壓器、單雙極性直流變壓器等試驗樣機,解決了多電壓等級直流系統之間的電壓兼容問題和不同類型直流系統之間的互聯問題,為新能源廣域消納以及能源的大范圍調控提供了有效手段。

    3)提出了基于混合功率子模塊的故障電流自阻斷裝置級保護與基于電網分區策略的區域級保護相結合的直流電網綜合保護方案,自主研制了基于混合子模塊的直流換流器試驗樣機,緩解了裝置阻斷功能與設備成本效率之間的矛盾,降低了自阻斷換流器的元件器數量和開關損耗,提升了直流電網運行安全性。

    4)提出了千萬千瓦新能源基地無功電壓協調配置方法以及適用于新能源匯集及送出的多電壓直流電網解決方案,構建了含五類直流變壓器的多端多電壓等級直流電網實證系統,為解決大規模間歇式新能源的開發、傳輸和消納研究,以及為直流輸電網關鍵設備及其控制技術的研究提供實證性試驗環境。

    項目發表SCI論文8篇,EI論文32篇,授權發明專利10項,軟著1項,出版專著1部。由中國電機工程學會組織召開的項目技術鑒定會一致認為項目成果總體達到國際先進水平,其中多電壓直流電網拓撲、控制保護和動模實證技術達到國際領先水平。項目成果已經應用于多個產業公司,共產生直接經濟效益接近3億元。項目成果為直流裝備制造、直流輸配電系統運行以及大規模新能源直流并網方案提供了堅實的理論基礎和支撐。隨著我國“十三五”期間新能源直流并網工程的進一步建設,項目成果屆時會發揮更大作用。


    5.相關證明材料:

    五、主要證明目錄

    5.1知識產權目錄 (只填已授權知識產權證明,按重要程度排序,限10個)


    序號

    知識產權類別

    授權項目名稱

    國(區)別

    授權號

    授權公告日

    發明人

    權利人


    1

    發明專利

    一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器

    中國

    ZL201410262290.7

    2016-04-20

    曹遠志;姚良忠;吳福保;楊波;盧俊峰;陶以彬;王德順;周晨;劉歡;鄢盛馳;王志冰;孫蔚;許曉慧;胡金杭;崔紅芬;馮鑫振;朱紅保

    國家電網公司;中國電力科學研究院;江蘇省電力公司


    2

    發明專利

    一種中高壓直掛式靜止同步無功補償器主電路拓撲結構

    中國

    ZL201410075640.9

    2016-04-20

    王志冰;姚良忠;遲永寧;王曉弘;李琰;呂鳴鏑;孫蔚;吳婧;趙琳;王真;湯海雁;張占奎;魏林君;蘇媛媛

    國家電網公司;中國電力科學研究院;中電普瑞張北風電研究檢測有限公司;江蘇省電力公司;國網黑龍江省電力有限公司


    3

    發明專利

    一種無母線四端口雙極DC-DC變換器

    中國

    ZL201410360478.5

    2017-09-01

    姚良忠; 許曉慧; 李琰;楊波;曹遠志;盧俊峰;蔡旭;朱淼;張建文;馬建軍;丁杰;陶以彬;李官軍;崔紅芬;王德順;周晨;劉歡;鄢盛馳;王志冰;孫蔚;胡金杭;馮鑫振;吳婧

    國家電網公司;中國電力科學研究院;上海交通大學;江蘇省電力公司


    4

    發明專利

    基于模塊化多電平變換器的輸出電壓正負極性反轉方法

    中國

    ZL201410360487.4

    2017-01-25

    姚良忠;蔡旭;朱淼;張建文;孫長江;丁杰;楊波;許曉慧;曹遠志;盧俊峰;李琰;陶以彬;李官軍;崔紅芬;王德順;周晨;劉歡;鄢盛馳;王志冰;孫蔚;胡金杭;馮鑫振;吳婧;朱紅保;李躍龍

    國家電網公司;中國電力科學研究院;上海交通大學; 江蘇省電力公司


    5

    發明專利

    一種單雙極性轉換直流變換器

    中國

    ZL201410360512.9

    2017-01-11

    姚良忠;楊波;許曉慧;陶以彬;曹遠志;李官軍;蔡旭;朱淼;張建文;馬建軍;丁杰;盧俊峰;李琰;崔紅芬;王德順;周晨;劉歡;鄢盛馳;王志冰;孫蔚;胡金杭;馮鑫振;吳婧;朱紅保;李躍龍

    國家電網公司;中國電力科學研究院;上海交通大學;江蘇省電力公司


    6

    發明專利

    一種中頻直流-直流自耦變壓器

    中國

    ZL201510562364.3

    2017-09-12

    林衛星;左文平;文勁宇

    華中科技大學


    7

    發明專利

    基于無功電壓特性的風電500kV匯集 變電站無功補償配置方法

    中國

    ZL201410027344.1

    2016-08-17

    李琰;王真 ;遲永寧;蘇媛媛; 田新首;劉超

    孫尉 ;曹偉 ;雷為民 ;谷冰 ;王信 ;趙爽;羅瑋 ;魏林君 ;張占奎 ;湯海雁 ;王志冰 ;曲春輝; 仇衛東; 胡君慧

    國家電網公司,中國電力科學研究院,中電普瑞張北風電研究檢測有限公司,國網冀北電力有限公司;國網北京經濟技術研究院


    8

    發明專利

    用于模塊化多電平換流器的子模塊拓撲及其應用

    中國

    ZL201410233072.0

    2016-05-25

    林衛星;向往;文勁宇

    華中科技大學


    9

    發明專利

    一種直流微網的固態電子開關的短路保護電路及保護方法

    中國

    ZL201410191972.3

    2016-07-13

    劉飛;賴曉理;鄧凱;姚俊濤;孫建軍;李玉梅

    武漢大學


    10

    發明專利

    一種考慮電網頻率偏差的多模重復控制器

    中國

    ZL201510272092.3

    2017-10-24

    劉飛;姚俊濤;王毅;馮錕;黃長亮;查曉明

    武漢大學


    5.2 果形成的標準目錄(限10個)


    序號

    標準名稱

    類別

    標準號/備案號

    候選單位是否為

    標準的起草單位








     
     

    5.3國家法律法規要求的行業批準文件目錄(限10個)

    序號

    審批文件名稱

    產品名稱

    審批單位

    審批時間

    批準有效期

    申請單位







    5.4 第三方評價證明目錄(檢測報告、結題驗收證明、同行評議、成果鑒定證書等,限10個)

    序號

    評價證明類別

    項目名稱

    第三方單位(人)

    評價時間

    評價結論(意見)摘要

    (限30字)

    1

    驗收意見

    國網千人專項-基于直流電壓變換及調控的大型風電集群直流分布并網關鍵技術實證性研究

    國家電網公司科技部

    2016123

    建立了新能源直流電網運行控制的技術體系,主要成果達國際領先水平

    2

    驗收意見

    中英聯合國家自然科學基金-“帶有DC/DC直流電壓變換的大型新能源多端直流接入系統”

    中英聯合國家自然科學基金

    2017713

    建立了包含五種直流變壓器的多電壓直流電網動模試驗系統

    3

    鑒定證書

    輸送大規模風電的多電壓直流電網關鍵技術研究

    中國電機工程學會

    2018611

    項目成果總體達國際先進水平,多電壓電網拓撲、控制保護及動模實證技術國際領先

    4

    檢驗報告

    多電壓等級多端直流電網低壓試驗系統

    中認南信檢測技術有限公司

    20151118

    系統性能測試滿足相關文檔的功能要求

    /

    /

    /

    /

    /

    /


     
     

    5.5近三年直接經濟效益證明目錄(限10個)

    序號

    候選單位

    證明材料種類

    名稱

    (限20字)

    證明方

    效益產生時間

    項目收入(萬元)

    備注

    1

    中國電力科學研究院有限公司

    合同

    新能源發電基地多電壓等級直流匯集組網及運行控制技術研究

    國網浙江省電力有限公司

    2016-1-27

    706.00

    /

    2

    中國電力科學研究院有限公司

    合同

    集群新能源發電與電網寬頻帶耦合機理及仿真分析實證技術

    國網山東電力公司青島供電公司

    2016-12-7

    980.00

    /

    3

    中國電力科學研究院有限公司

    合同

    新能源接入±500kV柔性直流電網運行適應性研究

    國網上海市電力公司

    2016-06-22

    438.00

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    合計:2124.00

    /

    5.6應用證明目錄(限10個)

    序號

    應用單位

    名稱

    應用成果名稱

    應用單位聯系人

    電話

    應用起始

    時間

    應用完成

    時間

    應用單位產生的經濟效益(萬元)

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /



































    5.7代表性論文、著作發表情況(限10篇)

    檢索機構


    論文(著作)名稱

    刊名/

    出版社

    影響

    因子

    發表時間

    (年月日)

    通訊

    作者

    第一

    作者

    論文全部作者

    SCI他引 次數

    EI

    他引次數

    他引

    總次數

    年卷期頁碼

    是否國內完成

    1

    A Step-up   Resonant Converter for Grid-Connected Renewable Energy Sources

    IEEE   Transaction. on Power Electronic

    7.421(近5年平均)

    201561

    姚良忠

    陳武

    Wu Chen,   Xiaogang Wu, Liangzhong Yao, Wei Jiang

    22

    /

    25

    20153063017-3029.

    2

    An Interline DC   Power Flow Controller (IDCPFC) for Multiterminal HVDC System

    IEEE Transactions on Power Delivery

    3.849(近5年平均)

    2015815

    姚良忠

    陳武

    Wu Chen, Xu   Zhu, Liangzhong Yao, Xinbo Ruan

    20

    /

    29

    20153042027-2036

    3

    DC Voltage Variation Based Autonomous Control of DC Microgrids

    IEEE   Transactions on Power Delivery

    3.849(近5年平均)

    2013415

    姚良忠

    陳東

    Dong Chen ,Lie Xu ,Liangzhong Yao

    110

    /

    130

    2013282637-648

    4

    Precharging and   DC Fault Ride-Through of Hybrid MMC Based HVDC Systems

    IEEE   Transactions on Power Delivery

    3.849(近5年平均)

    201565

    姚良忠

    曾嶸

    Rong Zeng, Lie   Xu, Liangzhong Yao, John Morrow

    65

    /

    80

    20153031-4

    5

    Design and Operation of a Hybrid Modular Multilevel Converter

    IEEE   Transactions on Power Electronics

    7.421(近5年平均)

    2015315

    姚良忠

    曾嶸

    Rong   Zeng, Lie Xu, Liangzhong Yao, Barry Williams

    121

    /

    144

    20153031137-1146

    6

    未來高壓直流電網發展形態分析

    中國電機工程學報

    3.380

    2014125

    吳婧

    姚良忠

    姚良忠,吳婧,王志冰,李琰,魯宗相

    /

    /

    356

    201434346007-6020

    7

    考慮大規模海上風電接入的多電壓等級直流電網運行控制策略研究

    中國電機工程學報

    3.380

    2015220

    姚良忠

    孫蔚

    孫蔚,姚良忠,李琰,王志冰

    /

    /

    48

    20153524776-785

    8

    直流電網MMC拓撲及其直流故障電流阻斷方法研究

    中國電機工程學報

    3.380

    201565

    姚良忠

    吳婧

    吳婧,姚良忠,王志冰,李琰

    /

    111

    /

    201535112681-2694

    9

    多端口背靠背式直流–直流換流系統

    中國電機工程學報

    3.380

    201535

    姚良忠

    苗璐

    苗璐,林衛星,姚良忠

    /

    18

    /

    20153551023-1031

    10

    海上直流風電場內網中串聯直流風機的變速控制

    電網技術

    3.242

    201495

    姚良忠

    姚良忠

    姚良忠,施剛,曹遠志,王志冰

    /

    15

    /

    20143892410-2415

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /




    五、主要證明目錄

    5.8 本項目曾獲科技獎勵情況

    序號

    獲獎項目名稱

    獲獎時間

    獎勵名稱

    獲獎人

    獲獎等級

    授獎部門

    /

    /

    /

    /

    /

    /

    /




    公示單位(蓋章):

    2019年915

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