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实验室简介
伴随着能源绿色转型,大规模分布式光伏发电设备、新能源汽车等接入电力系统,配电网在电源结构、网架形态和负荷特性等方面正在发生深刻变化。国家电网有限公司先进配电组网技术实验室研究配电网形态演进机理,开展先进配电组网形态、设备、运行等核心技术攻关,支撑建设现代智慧配电网。
实验室成果展示
●承担各类科技项目40余项,其中国家级项目6项、省部级项目8项、公司项目5项
●获得江苏省科学技术奖一等奖、中国电力科学技术奖一等奖、公司科技进步奖一等奖等各类科技奖项30余项
●获得国家发明专利授权140余项
●出版《直流配电网关键技术及应用》等专著8部,发表三大检索论文及中文核心期刊论文80余篇
●牵头或参与编制及立项国际标准、国家标准、行业标准20余项。其中,牵头编制国际电工委员会(IEC)国际标准2项,立项IEC国际标准2项、电气与电子工程师协会(IEEE)标准3项
3月15日,在国家电网有限公司先进配电组网技术实验室,科研人员正讨论中压柔性互联装置接入对配电网拓扑结构和可靠性的影响,为推动江苏现代智慧配电网建设开展理论研究。
实验室依托国网江苏省电力有限公司电力科学研究院建立。实验室聚焦可靠供电、绿电消纳、经济用能三大目标,开展智慧配电网、柔性微电网相关技术研究、仿真分析、装备研发、试验检测工作,支撑配电网安全、绿色、经济运行,推动构建新型电力系统。
开展配电网组网模式优化研究
“多元配电组网技术研究多种能源结构下配电网模块化和互动式发展模式,以及如何提升配电网可靠性、灵活性。”江苏电科院总工程师、实验室主任袁宇波介绍,“目前,江苏部分县域光伏渗透率已超过60%。针对如何更加高效地利用新能源,构建更加安全稳定的配电网结构,实验室开展配电网多形态灵活组网、源荷互动及综合能源服务两个方面的技术攻关。”
在配电网多形态灵活组网技术方面,实验室研究配电网络形态演变路径以及交直流灵活组网技术。2023年,实验室成员用一年的时间,攻克了实时卫星云图识别技术及配电网承载力评估技术,摸清了江苏全域分布式光伏接入潜力及全省4万条配电线路的承载能力,打造了可实时掌握每个配电台区情况的江苏省“配电网一张图”。以此为基础,实验室开展配电网组网模式优化研究,提出了考虑台区资源汇聚差异性的多台区优化控制方法,以及柔性可调资源协同聚合与多区域分布式自适应控制方法。
在源荷互动及综合能源服务方面,2022年,实验室在江苏开展了大量光伏接入技术及装备研究,支撑扬中市整县屋顶分布式光伏建设,助推扬中市打造“绿色能源岛”。此外,实验室还依托住建部科技示范项目,攻关高效电热转换及电热储能技术,在江苏电科院园区建成了“零碳电力生产运营用房”示范建筑。
攻关新形势下配电终端与配电网稳定运行技术
“江苏省用电负荷大、种类多,电力系统中分布式新能源、新能源汽车接入量大,电力电子设备多。”江苏电科院配电网技术中心副主任、实验室核心骨干张宸宇介绍。在此背景下,实验室开展了电力电子设备对配电网稳定性、可靠性影响的研究,探索配电终端与配电网稳定运行模式。
2017年,实验室牵头开展国家重点研发计划项目“交直流混合的分布式可再生能源技术”研究,研制了交直流混合的电力电子变压器。基于这一成果,实验室组建交直流智慧配电网技术攻关团队,探索配电网网架结构发展路径。2018年,实验室牵头国家重点研发计划项目“中低压直流配用电系统关键技术及应用”研究,开展直流配用电系统研究,研发了高效紧凑型中低压柔性互联装置、光储构网变换器、高可靠智能化配电开关等现代智慧配电网关键装置。相关装置在丹阳市、扬中市等地应用,实现了台区动态增容、超重载电能质量治理、微电网资源汇聚。目前,实验室正在开展“十四五”国家重点研发计划项目“配电网高功率密度柔性互联技术和装备”研究,相关成果可为柔性互联技术的实用化推广打下基础。
当前,江苏省新能源汽车保有量超过160万辆,月均增速超5万辆,预计到2030年充电负荷峰值将超过1000万千瓦。充电负荷高峰叠加晚间用电高峰会增大电网平衡的压力。2023年年初,实验室建立了车网互动平台,研究直流充电桩与配电网的交互应用,为掌握直流源荷对配电网的影响提供了测试平台。
充分发挥青年创新潜能
实验室现有成员26人,40岁以下员工占比81%。针对青年员工占比高的特点,实验室实施了“师带徒” “老带新”人才培养机制,加快青年员工成长。2021年至今,1名青年员工入选中国电机工程学会“青年人才托举工程”,一批青年员工入选国网江苏电力“青年人才托举工程”。实验室还通过设立“揭榜挂帅”项目研究经费和新装备新技术专项研究经费,支持青年员工开展成果孵化。每年,实验室会选派3至5名青年员工赴外部科研机构开展合作研究,推动青年员工成长。
36岁的史明明是实验室最年轻的学术带头人。他作为两项国家重点研发计划项目的核心骨干,带头攻克了交直流配电网灵活互动、光储充直柔微网资源汇聚等技术难题,获得了多项省部级、行业级奖励。
实验室依托专家、职务、职员多元发展通道拓宽科研人员发展空间,以提供一流的实验平台等方式吸引高水平人才加盟。
实验室不仅吸引人才“走进来”,还鼓励人才“走出去”。近几年,实验室成员活跃于IEC标准工作组,参与荷兰、比利时等地的IEC标准讨论会,在国际平台上发出中国声音,为配电网国际标准制定贡献力量。
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