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推荐北京市科学技术奖候选项目公示

发表时间:2019-09-09 作者:杜桂焕 浏览次数:


我单位参与下列项目申报2019年度北京市科学技术奖,特进行公示。

公示期:2019909日至2019915日。

公示期内如对公示内容有异议,请您向学院科研科反映。

联系人及联系电话:杜桂焕 027-87540946


附:公示内容

1.项目名称:带直流变压器的新能源多电压直流电网关键技术

2.候选单位(含排序):中国电力科学研究院有限公司、华中科技大学、上海交通大学、合肥科威尔电源系统有限公司、江苏方程电力科技有限公司、武汉大学,国网山东省电力公司电力科学研究院

3.候选人(含排序):姚良忠、吴福保、王志冰、迟永宁、李琰、杨波、曹远志、左文平、蔡旭、陶以彬、魏春霞、庄俊、刘超、苏媛媛、刘飞

4.项目简介:

为解决大规模新能源的远距离、大容量输送以及广域互济消纳问题,大规模新能源直流并网技术已成为热点研究方向。综合考虑新能源波动性挑战、传统交直流电力系统的影响以及未来电网的发展趋势等方面因素,新能源直流电网技术急待突破和发展。

大规模新能源直流电网技术的理论突破面临3类问题:国内外没有统一网络拓扑标准可供借鉴和选择,将面临网络拓扑结构选择和功能需求不明确等问题;直流电网将面临不同类型输电方式、不同电压等级直流系统之间的互联和功率协调控制问题;换流站输出等效惯量非常小,功率控制响应速度快,多换流站间潮流不可精准控制,输送新能源直流系统的运行将面临电压/功率协调控制与保护问题。上述问题严重影响新能源直流并网系统的安全运行和相关产业的健康持续发展。

依托中英联合国家自然科学基金等项目和国家电网有限公司科技项目,立足基础理论创新和应用技术研发,在大规模新能源汇集及送出网络拓扑、直流电网的电压/功率调控、多电压等级直流电网的互联和功率互通、直流电网故障电流的抑制及保护等方面取得重大基础理论突破及实践验证,具体创新技术包括:

1)提出了基于电压双限幅方式的全局协调与基于直流潮流控制器的局部调控相结合的直流电网潮流控制策略,自主研制了直流潮流控制器试验样机,彻底改变了直流电网的运行模式,提升了直流电网的运行灵活性,解决了直流电网内部输电线路功率传输阻塞问题和直流输电线路控制自由度不足的问题。

2)提出了集功率分配、电压控制、潮流反转于一体的直流变压器拓扑及控制技术,自主研制了高/低增益直流变压器、电压极性可反转直流变压器、单双极性直流变压器等试验样机,解决了多电压等级直流系统之间的电压兼容问题和不同类型直流系统之间的互联问题,为新能源广域消纳以及能源的大范围调控提供了有效手段。

3)提出了基于混合功率子模块的故障电流自阻断装置级保护与基于电网分区策略的区域级保护相结合的直流电网综合保护方案,自主研制了基于混合子模块的直流换流器试验样机,缓解了装置阻断功能与设备成本效率之间的矛盾,降低了自阻断换流器的元件器数量和开关损耗,提升了直流电网运行安全性。

4)提出了千万千瓦新能源基地无功电压协调配置方法以及适用于新能源汇集及送出的多电压直流电网解决方案,构建了含五类直流变压器的多端多电压等级直流电网实证系统,为解决大规模间歇式新能源的开发、传输和消纳研究,以及为直流输电网关键设备及其控制技术的研究提供实证性试验环境。

项目发表SCI论文8篇,EI论文32篇,授权发明专利10项,软著1项,出版专著1部。由中国电机工程学会组织召开的项目技术鉴定会一致认为项目成果总体达到国际先进水平,其中多电压直流电网拓扑、控制保护和动模实证技术达到国际领先水平。项目成果已经应用于多个产业公司,共产生直接经济效益接近3亿元。项目成果为直流装备制造、直流输配电系统运行以及大规模新能源直流并网方案提供了坚实的理论基础和支撑。随着我国“十三五”期间新能源直流并网工程的进一步建设,项目成果届时会发挥更大作用。


5.相关证明材料:

五、主要证明目录

5.1知识产权目录 (只填已授权知识产权证明,按重要程度排序,限10个)


序号

知识产权类别

授权项目名称

国(区)别

授权号

授权公告日

发明人

权利人


1

发明专利

一种适用于直流输电的串联型潮流控制器

中国

ZL201410262290.7

2016-04-20

曹远志;姚良忠;吴福保;杨波;卢俊峰;陶以彬;王德顺;周晨;刘欢;鄢盛驰;王志冰;孙蔚;许晓慧;胡金杭;崔红芬;冯鑫振;朱红保

国家电网公司;中国电力科学研究院;江苏省电力公司


2

发明专利

一种中高压直挂式静止同步无功补偿器主电路拓扑结构

中国

ZL201410075640.9

2016-04-20

王志冰;姚良忠;迟永宁;王晓弘;李琰;吕鸣镝;孙蔚;吴婧;赵琳;王真;汤海雁;张占奎;魏林君;苏媛媛

国家电网公司;中国电力科学研究院;中电普瑞张北风电研究检测有限公司;江苏省电力公司;国网黑龙江省电力有限公司


3

发明专利

一种无母线四端口双极DC-DC变换器

中国

ZL201410360478.5

2017-09-01

姚良忠; 许晓慧; 李琰;杨波;曹远志;卢俊峰;蔡旭;朱淼;张建文;马建军;丁杰;陶以彬;李官军;崔红芬;王德顺;周晨;刘欢;鄢盛驰;王志冰;孙蔚;胡金杭;冯鑫振;吴婧

国家电网公司;中国电力科学研究院;上海交通大学;江苏省电力公司


4

发明专利

基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法

中国

ZL201410360487.4

2017-01-25

姚良忠;蔡旭;朱淼;张建文;孙长江;丁杰;杨波;许晓慧;曹远志;卢俊峰;李琰;陶以彬;李官军;崔红芬;王德顺;周晨;刘欢;鄢盛驰;王志冰;孙蔚;胡金杭;冯鑫振;吴婧;朱红保;李跃龙

国家电网公司;中国电力科学研究院;上海交通大学; 江苏省电力公司


5

发明专利

一种单双极性转换直流变换器

中国

ZL201410360512.9

2017-01-11

姚良忠;杨波;许晓慧;陶以彬;曹远志;李官军;蔡旭;朱淼;张建文;马建军;丁杰;卢俊峰;李琰;崔红芬;王德顺;周晨;刘欢;鄢盛驰;王志冰;孙蔚;胡金杭;冯鑫振;吴婧;朱红保;李跃龙

国家电网公司;中国电力科学研究院;上海交通大学;江苏省电力公司


6

发明专利

一种中频直流-直流自耦变压器

中国

ZL201510562364.3

2017-09-12

林卫星;左文平;文劲宇

华中科技大学


7

发明专利

基于无功电压特性的风电500kV汇集 变电站无功补偿配置方法

中国

ZL201410027344.1

2016-08-17

李琰;王真 ;迟永宁;苏媛媛; 田新首;刘超

孙尉 ;曹伟 ;雷为民 ;谷冰 ;王信 ;赵爽;罗玮 ;魏林君 ;张占奎 ;汤海雁 ;王志冰 ;曲春辉; 仇卫东; 胡君慧

国家电网公司,中国电力科学研究院,中电普瑞张北风电研究检测有限公司,国网冀北电力有限公司;国网北京经济技术研究院


8

发明专利

用于模块化多电平换流器的子模块拓扑及其应用

中国

ZL201410233072.0

2016-05-25

林卫星;向往;文劲宇

华中科技大学


9

发明专利

一种直流微网的固态电子开关的短路保护电路及保护方法

中国

ZL201410191972.3

2016-07-13

刘飞;赖晓理;邓凯;姚俊涛;孙建军;李玉梅

武汉大学


10

发明专利

一种考虑电网频率偏差的多模重复控制器

中国

ZL201510272092.3

2017-10-24

刘飞;姚俊涛;王毅;冯锟;黄长亮;查晓明

武汉大学


5.2 果形成的标准目录(限10个)


序号

标准名称

类别

标准号/备案号

候选单位是否为

标准的起草单位








 
 

5.3国家法律法规要求的行业批准文件目录(限10个)

序号

审批文件名称

产品名称

审批单位

审批时间

批准有效期

申请单位







5.4 第三方评价证明目录(检测报告、结题验收证明、同行评议、成果鉴定证书等,限10个)

序号

评价证明类别

项目名称

第三方单位(人)

评价时间

评价结论(意见)摘要

(限30字)

1

验收意见

国网千人专项-基于直流电压变换及调控的大型风电集群直流分布并网关键技术实证性研究

国家电网公司科技部

2016123

建立了新能源直流电网运行控制的技术体系,主要成果达国际领先水平

2

验收意见

中英联合国家自然科学基金-“带有DC/DC直流电压变换的大型新能源多端直流接入系统”

中英联合国家自然科学基金

2017713

建立了包含五种直流变压器的多电压直流电网动模试验系统

3

鉴定证书

输送大规模风电的多电压直流电网关键技术研究

中国电机工程学会

2018611

项目成果总体达国际先进水平,多电压电网拓扑、控制保护及动模实证技术国际领先

4

检验报告

多电压等级多端直流电网低压试验系统

中认南信检测技术有限公司

20151118

系统性能测试满足相关文档的功能要求

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5.5近三年直接经济效益证明目录(限10个)

序号

候选单位

证明材料种类

名称

(限20字)

证明方

效益产生时间

项目收入(万元)

备注

1

中国电力科学研究院有限公司

合同

新能源发电基地多电压等级直流汇集组网及运行控制技术研究

国网浙江省电力有限公司

2016-1-27

706.00

/

2

中国电力科学研究院有限公司

合同

集群新能源发电与电网宽频带耦合机理及仿真分析实证技术

国网山东电力公司青岛供电公司

2016-12-7

980.00

/

3

中国电力科学研究院有限公司

合同

新能源接入±500kV柔性直流电网运行适应性研究

国网上海市电力公司

2016-06-22

438.00

/

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/

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合计:2124.00

/

5.6应用证明目录(限10个)

序号

应用单位

名称

应用成果名称

应用单位联系人

电话

应用起始

时间

应用完成

时间

应用单位产生的经济效益(万元)

/

/

/

/

/

/

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/



































5.7代表性论文、著作发表情况(限10篇)

检索机构


论文(著作)名称

刊名/

出版社

影响

因子

发表时间

(年月日)

通讯

作者

第一

作者

论文全部作者

SCI他引 次数

EI

他引次数

他引

总次数

年卷期页码

是否国内完成

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

陈武

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

陈武

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

陈东

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

曾嵘

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

曾嵘

Rong   Zeng, Lie Xu, Liangzhong Yao, Barry Williams

121

/

144

20153031137-1146

6

未来高压直流电网发展形态分析

中国电机工程学报

3.380

2014125

吴婧

姚良忠

姚良忠,吴婧,王志冰,李琰,鲁宗相

/

/

356

201434346007-6020

7

考虑大规模海上风电接入的多电压等级直流电网运行控制策略研究

中国电机工程学报

3.380

2015220

姚良忠

孙蔚

孙蔚,姚良忠,李琰,王志冰

/

/

48

20153524776-785

8

直流电网MMC拓扑及其直流故障电流阻断方法研究

中国电机工程学报

3.380

201565

姚良忠

吴婧

吴婧,姚良忠,王志冰,李琰

/

111

/

201535112681-2694

9

多端口背靠背式直流–直流换流系统

中国电机工程学报

3.380

201535

姚良忠

苗璐

苗璐,林卫星,姚良忠

/

18

/

20153551023-1031

10

海上直流风电场内网中串联直流风机的变速控制

电网技术

3.242

201495

姚良忠

姚良忠

姚良忠,施刚,曹远志,王志冰

/

15

/

20143892410-2415

/

/

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五、主要证明目录

5.8 本项目曾获科技奖励情况

序号

获奖项目名称

获奖时间

奖励名称

获奖人

获奖等级

授奖部门

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公示单位(盖章):

2019年915