国家级省部级学术团队

教育部创新团队:现代电力系统安全技术

发表时间:2017-10-27 作者:朱瑞东 浏览次数:

2008年获得立项,2012年通过验收。

主要研究方向为大电网大机组安全技术、新型输配电理论与技术、超导电力技术、分布式发电与微网技术等,承担了包括国家重大基础研究计划(973)项目、国家高技术研究发展计划(863)项目、重大专项、支撑计划、国家自然科学基金在内的多项纵向科研项目及200余项横向合作项目。

团队负责人:程时杰


 

说明:以下内容参考于20127月份的团队建设资料

“现代电力系统安全技术”教育部创新团队资助三年来,结合国家重大需求和学科发展前沿,在大电网大机组安全技术、新型输配电理论与技术、超导电力技术和分布式发电与微网技术四个主要研究方向上取得了一批重要的创新研究成果,三年发表SCI论文124篇,获得发明专利授权28项,获国家科技进步奖二等奖1项,省部级一等奖6项。在电力系统安全技术方面取得了新的突破,特色鲜明,优势明显,在国内外产生了广泛影响。

在团队建设、人才培养及管理方面,程时杰教授获得IEEE Fellow,袁小明、曲荣海教授获批国家级人才计划,以团队为重要力量的强电磁工程与新技术实验室获准建设国家重点实验室。团队实行民主集中相结合的管理方式,已逐渐形成了一支结构合理、团结协作、治学严谨、创新能力强的优秀科研群体。团队发展潜力巨大。

该团队建设达到了预期目标,超额完成了任务,同意结题验收。建议教育部进一步给予滚动支持,努力把团队建设成为国际一流具有强大创新能力的优秀科研群体。

本团队以华中科技大学电力系统及其自动化国家重点学科为依托,以强电磁工程与新技术国家重点实验室、湖北省电力安全与高效重点实验室、教育部电力安全与高效利用工程研究中心为支撑,以保障现代电力系统安全为主要目标,充分发挥地处华中、紧邻三峡、所在地区是全国电力系统互联枢纽和我校多学科交叉互补的优势,紧密围绕国家发展的重大需求,瞄准电力科学技术发展的前沿,积极开展学科交叉创新研究,围绕团队形成的5个明确稳定的研究方向:电力系统运行与控制、电力系统继电保护与安全保障体系、电力系统分析与规划、超导电力科学技术、分布式发电与微网,在资助期间,深入开展了以下研究工作:以提高电网安全运行水平为目的的大电网大机组安全技术;以FACTS技术和用户电力技术为代表的新型输配电理论与技术;以超导材料为载体的超导电力技术;以提高可再生能源应用水平的分布式发电与微网技术。

1. 大电网大机组安全技术

(1) 研究复杂电力系统稳定性及控制方法。包括:超大规模电力系统的超低频振荡;大功率跨区域振荡;大型负荷中心的动态电压稳定;大机组的稳定控制;快速动态元件的协调控制;大区电网的紧急控制;大电网解列后的恢复控制;电力系统市场化运营条件下的电力系统安全性风险评估。

(2) 研究基于广域信息网络的电力安全保障体系。包括:信息的分层模型和信息系统的结构;大电网各种运行情况下海量信息的处理和综合;基于综合信息的电力系统调度理论;基于网络的电力系统实时状态监测、故障诊断和安全控制的理论和方法等。

(3) 探索新概念和新原理的电力系统稳定控制方法和策略。利用各种高效快速存取能量的原理,实现电力系统功率的快速调制,有效吸收系统中出现的不平衡有功功率,抑制系统的功率振荡,提高电力系统的稳定性。

(4) 研究大电网大机组的新型继电保护。包括:特高压远距离输电保护;巨型水力发电机组保护;基于广域信息的自适应网络保护;以及二次回路的光电数字化和网络化等。

2.新型输配电理论与技术

(1) 研究新型FACTS装置。包括:新型FACTS装置的拓扑结构、动态特性、控制方法及与交流系统的相互作用和协调控制;电网中FACTS元件和常规电力设备的统一协调控制;FACTS装置在系统中应用的选址、择容、经济性、有效性及可靠性等的综合评价。

(2) 研究新型直流输电系统的控制方法与保护原理。包括:新型直流系统的控制保护策略;交/直流系统间控制保护的协调配合;换流站交、直流侧谐波及其滤除;新型HVDC一、二次设备完整数学模型的建立;多馈入直流输电系统与互联电网的运行可靠性;交直流系统的交互影响机理;直流系统换相失败与恢复的基础理论。

(3) 研究保证用户供电可靠性的DFACTS技术。包括统一电能质量控制器(UPQC),电子电力变压器(EPT),动态电压调节器(DVR),静止无功补偿器(DSTATCOM),有源电力滤波器(APF),柔性功率调节器(FPC)等用户电力电子技术的理论、方法及其相互间协调控制。

3.超导电力技术

(1) 超导电力装置的关键技术研究。包括:装置的设计、制作、冷却等关键技术;不同制作工艺技术对高温超导磁体的电磁、热稳定性的影响;装置在低温、强磁场、大电流、高真空、高导热、高电压绝缘等特殊条件下的热稳定性;超导电气动态热稳定性模型;冷却介质的动态特性及其状态识别方法;新原理超导电力装置以及超导电力装置的开发。

(2) 超导电力装置与电力系统的相互影响。包括:装置对提高电力系统安全稳定性的作用和相应的综合控制策略;装置在各种不同的系统动态条件下的内部特性和它们与电力系统相互作用的机理、动态响应的特点;装置提高电网小干扰稳定、大干扰稳定、暂态电压稳定和输送电能的能力;装置和电力系统各参量间相互影响的理论及含超导装置电力系统的协调控制。

(3) 研究超导电力装置在电力系统中的新应用模式。包括:超导磁储能在风力发电等功率输出不稳定的分布式电力系统中的应用模式,超导磁储能在电力系统的分散应用模式等。探索新型超导电力装置,扩大超导技术在电力系统中的应用范围,提升超导电力技术在电力安全中的作用。

4.分布式发电与微网技术

(1) 研究分布式发电系统与微网的电能变换与控制关键技术。包括:用于分布式发电的电力电子电路拓扑结构和控制技术;分布式发电中的电能变换;分布式发电中的储能技术及发电与储能环节的配合;电能传输与控制;最大能量跟踪;各种分布式发电设备在提高供电可靠性方面的作用。

(2) 微网规划、控制与保护研究。包括:微网的规划;微网的运行特性分析、微网的安全稳定控制技术;微网孤岛检测和反孤岛策略;微网的继电保护;微网的接入规范等。

(3) 微网与电力系统之间相互影响机理。考虑多种分布式发电系统的电磁暂态及机电暂态特性,研究充分利用分布式发电单元提高电力系统稳定性和供电可靠性的理论和方法,研究电网正常和故障情况下微网的适应性理论和方法,为电网安全稳定运行提供理论依据。