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第十一届电源科技奖获奖展示 | 二等奖:支撑优质供电的电力电子装备低成本功能拓展与灵活调控技术及应用

发布日期:2025/12/2 10:40:53 浏览量:115 分享:

奖项类别

科技进步奖(技术开发类)

主要完成单位

湖南大学,深圳供电局有限公司,四川大学,长沙理工大学,西安爱科赛博电气股份有限公司

主要完成人

郭祺,涂春鸣,肖凡,张华赢,汪颖,汪清,姜飞,龙柳,谢伟杰,任鹏

项目亮点

项目组打破了配用电系统“仅依赖各类专用治理装备”解决供电质量劣化问题的惯性思维,以“治理装备一机多用+并网资源主动支撑”为核心技术抓手,开辟了电力电子装备“功能拓展与降本增效”的新途径,使得各类装备在闲置工况和闲置功率下物尽其用,有效提升了高品质供电领域的技术经济性和广泛适用性。

项目介绍

“双碳”目标下配电系统的优质供电是新能源高效消纳和产业转型升级的重要支撑,提升供电质量已成为供用电双方的重要诉求。当前,电能质量治理装备类型多样、技术成熟,但往往“一机专用”、成本高昂,仅依赖加装治理装备的方式注定不适用于广域分散、多源耦合下“双高”配电系统电能质量的有效治理,技术经济性和广泛适用性亟待提升。

在国家与企业重大项目支持下,项目组以“一机多用、多机协同、灵活支撑”为目标,聚焦支撑优质供电的电力电子装备低成本功能拓展与灵活调控技术攻关及应用,主要创新成果如下:

1)提出了有源/无源支路组合重构的电能质量治理装备功能经济集成方法,利用一套变换器的分时复用和拓扑重构实现了暂态和稳态问题的综合治理,硬件成本降低40%;多功能静止无功补偿器实现了接地故障调控功能的集成,故障电流残留率降低50%;

2)提出了供电质量自适应支撑并网变换器功能复用方法,提出了变流器序分量多目标主动控制策略以及宽频谐波自适应跟踪方法,同等不平衡治理效果下剩余容量利用率提升>30%,低压5~25次谐波补偿率>98%;

3)提出了面向高品质供电的电力电子装备协同配置及调控技术,实现了“局部单点治理”向“全局动态优化”的跨越式转变。电能质量多层级协同治理的全局决策时间从60min降低到5min;在118个园区成功应用,电压质量平均提升30%。

项目关键技术和成果自主可控,发表学术论文120篇,授权中国、美国发明专利73项、软著12项,编制国际/国家标准11项,出版著作4部。项目成果在多个重大工程、重要活动应用,近三年经济效益显著,获国务院国资委、新闻办,以及人民网、经济日报等政府媒体的专题报道和高度评价。累计培养了国家“万人计划”科技领军人才1名、国家级青年人才1名、中国科协青年托举人才1名和数名电网领军专家,服务全国优质供电事业。

项目图片

MW级储能型优质供电装备.jpg


多功能静止无功发生器.png


光伏一体型电能质量治理装置.png


完成单位介绍及对项目的贡献

第一完成单位:湖南大学

湖南大学建有电能高效高质转化全国重点实验室、国家电能变换与控制工程技术研究中心等多个国家级平台,作为项目第一完成单位,组织产-学-研-用协同攻关团队,牵头制定了电力电子装备“一机多用、主动支撑、多机协同”的优质供电技术体系,首创了有源/无源支路组合重构的电能质量治理装备功能经济集成方法,有效拓展了电能质量治理装备的工作区间和实用价值,累计培养了国家“万人计划”科技领军人才、中国科协青年托举人才、湖南省科技领军人才3名。


第二完成单位:深圳供电局有限公司

深圳供电局建成国内首个“新型智慧城市高品质供电联合实验室”,率先建立了全国最大的城市电网电能质量监测系统,建成首个政企用联建高电能质量示范园区。作为第二完成单位,开展了项目研究成果的全面应用示范,打造了三利谱科技园区、华瀚科技工业园等优质供电工程的典型范例,取得了突出的应用效果和良好的经济效益,培养了数名南方电网领军专家。


第三完成单位:四川大学

四川大学建有电能质量与电磁环境学省级重点实验室、智能电网四川省重点实验室等多个省部级科研平台,作为第三完成单位,牵头/参与制定了IEEE、IEC等多项优质供电领域的国际/国家标准、出版专著2部,在多类型电能质量问题治理技术架构设计、多元装备的电能质量治理潜能评估与优化配置等方面形成了丰富创新成果,培养了国家教育部青年长江学者1名。


第四完成单位:长沙理工大学

长沙理工大学建有防灾减灾全国重点实验室、基于分布式光储的能源互联网运行与规划国际合作联合实验室等国家级/省部级科研平台,作为第四完成单位,有力支撑了混合型多功能动态电压恢复器、混合型多功能静止无功补偿器的拓扑结构设计和多模式控制优化等方面的理论创新,培养了湖南省高层次人才计划(芙蓉学者计划)1名。


第五完成单位:西安爱科赛博电气股份有限公司

西安爱科赛博是先进电能质量控制、电力电子电能变换领域的高新龙头企业,荣获优质供电领域的国家科技进步二等奖1项,参与制定相关国家行业标准16项。作为第五完成单位,与团队的高校、科研院所形成有效合力,实现项目成果在源/网/荷系列电力装备的产业化应用。


第一完成人简介

第一完成人:郭祺.jpg

郭祺 研究员

湖南大学


郭祺,湖南大学研究员,中国科协青年人才托举工程入选者,兼任中国电源学会青工委常务委员、电能质量专委会委员、科普工委会委员,中国电工技术学会智能传感与电气装备专委会委员;《CJEE》期刊青年编委,《Sustainability》、《电网技术》等专刊特邀主编。主要从事“电力电子装备新拓扑与并网控制、分布式资源灵活高效管控、先进电能质量控制”等研究。

近5年主持智能电网国家重大科技专项和国家重点研发计划子课题2项、国家自然科学基金面上和青年项目2项、省部级等其他科技项目10项。以第一作者/通讯作者发表SCI/EI论文51篇,其中SCI论文27篇,ESI高被引2篇,入选“中国科协优秀科技论文”等优秀论文奖14项;授权中国发明专利50余项、美国专利2项,出版中英文著作3部;获中国电力科学技术进步一等奖1项(排名第2)、中国电源学会科技进步二等奖1项(排名第1)、湖南省科技进步二等奖1项(排名第2)。


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