奖项类别

技术发明奖

主要完成单位

内蒙古工业大学，四川长虹电源股份有限公司，西南科技大学，北京京能清洁能源电力股份有限公司内蒙古分公司，四川帝威能源技术有限公司

主要完成人

王顺利，刘广忱，曹文，何明前，党泉，王玲琳，王栓虎，陈超，盛哲，张勤

项目亮点

本项目针对复杂恶劣环境下储能电源系统安全管理难题展开产学研联合攻关，通过对储能电源系统的高精确性、高鲁棒性状态监测，提高系统整体安全性能。

项目介绍

在全球能源结构转型与“碳达峰、碳中和”战略目标驱动下，规模化储能电源系统建设进入加速发展阶段。内蒙古工业大学与四川长虹电源股份有限公司、北京京能清洁能源电力股份有限公司内蒙古分公司等联合开展“高安全规模化储能电源系统状态监测关键技术研发与应用”项目，针对复杂恶劣环境下储能电源系统安全管理难题展开攻关，通过对储能电源系统的高精确性、高鲁棒性状态监测，提高系统整体安全性能。研究涵盖多个交叉学科方向，取得了多项突破性成果。

1. 储能电源系统复合建模核心技术突破与理论创新

研发团队创新性地提出多因素耦合储能电源系统特征提取与复合建模方法、构建了多时间尺度状态参量协同预估算法，形成高精度协同估计模型；此外，团队还突破储能电源标准化安全监测装备技术瓶颈，开发出自主可控、可大规模应用的储能电源安全监测装备，成功实现国产化替代。

2. 储能电源系统时变参数检测关键技术指标与工程验证

提出应用于规模化储能电源系统的高精度时变参数检测与滤波技术，成功达成系统电池参数±0.1%FS的高精度检测；搭建起宽温域、高湿度以及强电磁干扰等极端条件的测试平台，研发的基于变异系数设计的平衡状态评价算法，有效将储能电源SOC估算误差控制在3%以内。提出基于统一化模型的频率/电压稳定贡献度指标，解决高比例新能源接入下的频率越限和低电压问题。

3. 规模化储能电源系统项目成果产业化应用及其经济效益

技术成果已规模化应用，近三年累计销售额216.57亿元，新增利润28.05亿元，税收36.82亿元；2024年单年收入101.39亿元，利润12.11亿元。技术装备使电源系统检修效率提升40%、运维成本降低35%，推动新能源场站发电效率提高8%-12%。多因子协同估计模型已部署全国12省储能电站，覆盖装机超2GWh，累计减少非计划停机损失超5亿元。

4. 储能电源系统项目产学研用创新模式与示范效应

构建产学研用协同创新体系，打通理论突破至产业应用全链条。所研发的安全监测系统已落地多家能源集团，形成行业领先的规模化储能电源系统智能化监测网络与大数据预警能力。

5. 行业影响与社会价值

项目实施期间培养专职技术研发人员268人，其中博士19人、硕士90人，形成梯次完备的人才队伍。团队主导制定国家/行业标准11项，获授权发明专利23项，软件著作权43项，构建起完整的知识产权保护体系。

本项目通过突破复合建模、协同评估和安全监测三大核心技术瓶颈，构建具有自主知识产权的安全监测技术体系，为规模化储能电源系统建设提供了重要技术支撑，经济社会效益显著，行业示范效应突出。

项目图片

完成单位介绍及对项目的贡献

内蒙古工业大学：

内蒙古工业大学作为项目的主要完成单位之一，在规模化储能电源系统状态监测关键技术创新和推广应用方面发挥了重要作用。在储能电源核心技术领域，内蒙古工业大学突破了全生命周期动态建模关键技术，构建了融合温度效应与老化衰减特性的储能电源系统多维特征耦合模型。通过建立非线性状态空间方程与参数-状态联合估计机制，开发了基于RP-AUKF框架的功率状态、能量状态与健康状态协同预估算法。创新性地提出信息融合驱动的储能电源系统多维度特征表征体系，攻克了动态工况下模型参数漂移与状态估计失准难题，并研制出集成自适应建模、多状态协同感知及环境抗扰技术的标准化储能电源系统平台，显著提升了规模化储能电源在恶劣应用场景下的状态跟踪精度与运行可靠性。同时，项目应用单位合作联合，在多个省市地区推广项目研发成果，不仅解决了内蒙古等电力薄弱地区民生用电问题，还培养了大批高层次研究型和应用型人才，推动了行业科技进步。

四川长虹电源股份有限公司：

本单位作为储能电源系统状态监测核心技术攻关的重要实施主体之一，围绕规模化储能电源全工况特性解析与性能优化开展系统性创新：重点突破储能电源系统功率特性与能量状态耦合机制，建立基于动态内阻谱分析的电源健康状态评估体系，取得了大量具有自主知识产权的电源多参数协同检测技术成果，攻克了高倍率充放电工况下储能电源系统能效衰减建模与安全边界动态辨识难题。通过组建涵盖储能电源系统研发、产品化应用及全生命周期管理的跨学科团队，构建了储能电源系统多物理场仿真与实测验证平台，配套实施面向储能电源监测技术攻关的专项研发流程与奖励机制，显著提升项目整体的开展效率。在资源保障方面，重点投入储能电源系统环境模拟测试装置、大功率充放电检测平台等专用设施，形成从储能电源基础研究到工程化应用的全链条支撑体系，为项目的技术突破与产业化落地提供了系统性解决方案与创新生态保障。

西南科技大学：

西南科技大学聚焦国家战略需求，高水平发展新能源领域。立足于电气和电子两大基础领域教学，侧重于智能电网、智慧储能和新能源网络的知识和实践能力拓展。作为储能电源系统关键技术攻关的核心支撑单位之一，联合搭建了具备动态工况模拟与环境参数耦合调控能力的电源多物理场测试平台，开发储能电源系统能量状态与环境衰减因子的关联模型，建立了储能电源系统失效特征数据库与模型参数共享机制。通过输送具备储能电源系统仿真建模与故障诊断能力的技术团队，有效支撑项目组突破系统工况匹配性差、环境衰减量化难等技术瓶颈，为储能电源系统可靠性提升与标准化应用提供关键实验数据与理论依据。本单位同步开展了大量储能电源系统循环寿命实验分析，并积极进行非密实验结果的国际共享，协助内蒙古工业大学提出了多因素耦合储能电源系统特征提取与多特征复合模型，为项目的开展提供了完善的实验条件、坚实的数据支撑、完整的模型建立以及高水平的人才培养支持。

北京京能清洁能源电力股份有限公司内蒙古分公司：

本单位作为储能电源系统状态监测技术开发的核心支撑单位之一，主导构建了储能电源系统多时间尺度动态参数辨识体系，创新性地提出基于动态内阻谱分析与多物理场耦合的异步自适应辨识算法，开发了储能电源系统全工况参数高效提取模块，攻克了传统单时间尺度建模在复杂环境扰动下参数失配与状态漂移的技术瓶颈。针对规模化储能电源系统的运行特性，突破多维度状态参量协同感知技术，与其他主要完成单位协同建立了储能电源系统能量状态与健康状态的强鲁棒联合估计算法，实现极端温湿度、机械振动等多边界条件下储能电源系统循环寿命的精准预估。同时，通过建设高精度电源参数检测设备与多物理场耦合测试平台，组建了覆盖储能电源系统控制算法开发、故障诊断模型训练的技术攻坚团队。本单位还积极帮助项目团队进行知识产权的申请、维护和管理，为项目团队提供全方位的支持，确保了项目创新成果的合法权益。

四川帝威能源技术有限公司：

作为规模化储能电源系统状态监测技术攻关的核心支撑单位之一，本单位不仅在资源保障、人才培育、政策激励、应用实践等多维度贡献卓著，更在促进知识共享、加速技术创新方面发挥了关键作用。在项目实施过程中，重点建设了储能电源多物理场耦合测试平台，配备高精度内阻分析系统、宽温域环境模拟舱等专用设备集群，主导开发了储能电源系统工况自适应辨识算法，攻克了复杂工况下储能电源系统状态跟踪滞后与寿命预估失准的行业难题。通过组建储能电源系统失效机理研究专项团队，建立基于强化学习的电源热失控预警模型与安全边界动态标定方法，完成储能电源设备在极端温湿度、机械振动等严苛环境下的千次级循环实证测试，形成储能电源系统全场景可靠性评估规范。同时搭建了规模化储能电源数字孪生仿真平台与多源数据交互中枢，推动储能电源能效优化算法在光伏储能电站、电动汽车等场景的工程化验证，为本项目的顺利、高效开展提供了大力支持。

中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司：

作为规模化储能电源系统状态监测技术攻关的核心支撑单位之一，本单位主导构建了一套电源系统多物理场耦合安全预警体系，并对储能电源系统安全监测在实际应用中的推广起到了显著的推动作用。针对高寒地区储能电源系统性能劣化难题，提出了融合温度-老化双因子衰减模型的电源安全边界动态标定方法，建立起极端工况下规模化储能电源系统热失控传播路径预测模型与多级联动保护机制。通过组建复合型人才科研团队，协同攻克了储能电源系统多时间尺度参数异步校准等技术瓶颈，形成覆盖储能电源系统全生命周期的安全监测标准体系。研发成果的创新性和实用性已达到国家先进水平，为储能电源系统的安全、稳定和高效运行提供了强有力的技术保障。团队与项目其他主要完成单位紧密合作，不仅为项目的顺利推进提供了充分的技术与物质支持，而且通过对电源安全监测技术的不断探索和完善，为项目提供了从储能电源系统设计规范到运维安全的全链条技术支撑。

第一完成人简介

王顺利 教授

内蒙古工业大学

王顺利，三级教授，博导，内蒙古工业大学电力学院学术院长，智慧储能研究院常务副院长，北京创新学会学术委员，可再生能源国家联合实验室储能技术中心副主任，内蒙古电力集团大青山实验室副总经理，俄罗斯自然科学院院士，英国皇家学会工艺院院士（RSA Fellow），英国工程与技术学会会士（IET Fellow），国家电器安全质量检测中心学术带头人，省级天府青城科技人才、海外高层次留学人才、A类天府英才，中国科技城首批学术和技术带头人，全球前2%顶尖科学家。紧密围绕新能源与储能系统国家重战略需求，聚焦开展智能电网绿色低碳储能研究，承担国家重点研发、国家自然科学基金等项目56项，发表SCI核心库检索文章258篇，其中中科院一区/TOP期刊文章52篇，高被引/热点文章42篇，授权国际/国内发明专利、软著和制定标准等知识产权67项，在国际和国内一级出版社出版著作9部，担任国际会议主席17次，国际和国内期刊编委5项，核心技术成果鉴定达国际先进水平，获《人民日报》报道。