智能电网重大科技产业化工程“十二五”重点任务

风电机组/光伏组件的输出特性、输出波动特性以及随风速或辐照强度的概率分布;风电场和光伏电站群的时空分布和出力特性;风电场和光伏电站集群控制系统:大型风电基地或大型光伏发电基地集群控制平台系统示范工程。

大规模间歇发电的实时监控技术、出力特性及其对调度计划的影响;大规模间歇发电的日前和日内调度策略和模型;省级、地区级和国家级逐级间歇能耗框架体系;间歇发电多时间尺度协调调度策略模型及系统示范工程。

大型风电场接入的柔性DC输电系统分析与建模技术:柔性DC输电系统数字-物理混合仿真平台:交流/DC混合接入的控制方法:DC柔性输电系统的故障分析和保护策略:输电工程的关键技术和原型:核心设备开发和示范项目。

间歇供电的基础数据、模型和参数辨识技术;间歇性供电与电网协调规划技术;间歇供电并网全过程仿真分析技术;间歇性供电接入电网的安全性、可靠性和经济性的分析评价理论和方法。

适应高渗透间歇性电源接入电网的综合规划方法;提高区域电网接受间歇性供电能力的关键技术;时空互补的区域电网间歇供电优化调度方法及协调控制策略:风、光、储、水等电源多点接入互补运行技术;高渗透间歇供电区域电网防灾技术、应急机制、数字仿真平台及示范应用。

区域高密度多接入光伏系统并网及其与配电网协调的关键技术,重点研究屋顶、建筑幕墙、光伏一体化技术,探索并网运营的商业模式;功率可调的光伏系统和储能系统稳定控制技术,区域高密度、多接入点光伏系统电能质量综合调节技术,新型孤岛检测与保护技术,能量管理技术;不同储能系统的高效智能双向变流器、新型集中式和分散式孤岛检测装置、分散式测控系统和中央测控系统等关键设备。

微电网规划设计理论、方法、综合性能评价指标体系、规划设计支持系统、运行控制技术;微电网动态仿真实验平台和微电网中央运行管理系统;综合利用多种能源的微网示范工程。

大容量储能与间歇供电的互补机理,储能系统与间歇供电的容量配置技术与优化方法;应用控制和能量管理技术提高储能电站间歇供电的接入能力:储能电站多点布局方法及广域协调优化控制技术。

多类型新能源发电注重综合吸收规划、分析、调度运行、继电保护、稳定控制、防灾应急等领域的关键技术。针对我国风景资源丰富地区电网结构薄弱的问题,发展了电网综合规划方法,提出了时空互补的优化调度方法和协调控制策略,研究了高可靠性继电保护和安全稳定协调控制系统,发展了防灾技术和应急机制。

不同类型系统故障引起的大型风电场连锁故障,抑制大型风电场连锁故障的技术方案,大型风电场参与系统稳定控制的技术方案,包括大型风电场系统级故障穿越综合解决方案及其在大型风电基地的示范应用。

风力发电机和光伏发电系统的先进控制技术;新能源发电设备的监控与信息技术;新能源电站智能协调控制技术及协调控制系统。

风光储分布式发电接入配电网的控制与保护、可靠供电技术和信息技术;风光储分布式发电接入配电网的电能质量问题:分布式发电接入配电网示范项目,包括风能和太阳能存储。

综合运用多种技术手段,突破小水电群大规模接入电网的技术瓶颈,降低其对电网安全稳定运行的影响。研究提高小水电群消纳能力的电网优化方法和灵活交流、灵活DC输电技术,小水电发电量预测技术,小水电监控与仿真平台集成技术,小水电与大中型水电群系统的多时段协调控制方法,小水电与风电、火电系统的多时段协调控制,提高小水电群消纳能力的区域稳定控制理论、控制方法和控制系统。

建立了间歇能源发电出力的概率分布规律及相应模型,包括间歇能源网源协调控制技术、间歇能源发电系统故障穿越技术、间歇能源发电系统电气故障诊断及自愈技术。

“风电+抽水蓄能”的运行模式。设计风电抽水蓄能联合运行模式,建立联合优化模型、联合仿真、安全校核、模拟交易等支持系统。,形成完整的风电抽水蓄能联合运行管理体系框架。

间歇性供电的功率波动特性及其对电网的影响:广域有功功率和频率控制、分级无功和电压控制技术、电力系统动态稳定分析和控制技术;单元农场群电网分层分散协同控制技术:新能源电力系统严重故障下的故障演化机理和安全防御策略,考虑交流和DC输电模式下间歇供电紧急控制、输电系统紧急控制等安全控制措施的协调控制技术。

大规模间歇性供电的交流-DC互联大电网协调优化运行技术、广域协调阻尼控制技术、状态监测与信息集成技术、实时风险评估技术、智能优化调度与安全防御技术。电动汽车换电站的运行特点,换电站作为分布式储能单元接入电网的关键技术和控制策略;电池梯级利用的筛选原则、分组方法和系统方案;更换站的多用途转换器;置换站和储能站综合监控系统;换电站与储能站一体化示范工程。

电动汽车充电需求特点及大规模电动汽车充电对电网的影响;电动汽车有序充电控制管理系统;电动汽车有序充电测试系统。

电动汽车与电网互动的控制策略及关键技术:电动汽车智能充放电电机、智能车载终端和电动汽车与电网互动协调控制系统;电动汽车与电网互动实验验证系统:电动汽车充放电设施检测技术。

电动汽车充放电新技术:电动汽车智能充放电控制策略及检测技术:充电设施与电网互动运行关键技术。

大型电动汽车电池更换技术、计量充电、资产管理技术;充电设施运营的商业模式;基于物联网的智能充换电服务网络运营管理系统建设方案。基于锂电池储能器件的大容量技术,包括电池组动平衡、电池模块、基于电池模块的储能规模放大、电池系统管理监控与保护等技术;电池储能系统大规模集成技术,包括大功率储能装置及储能大规模集成设计方法、大容量储能系统监控与保护技术、储能系统冗余与扩展方法、储能电站监控平台。

多类型储能系统的协调控制技术;多类型储能系统的容量分配、最优选择准则和最优协调控制理论体系;基于多类型储能系统的应用工程示范。

单体钠硫电池产品化、规模化制备自动化关键问题,集成应用核心技术,钠硫电池先进工业化制备技术,兆瓦级钠硫电池储能电站集成应用技术。

兆瓦以上液流电池储能关键技术,5MW/10MWh全钒液流储能电池系统在风力发电中的应用示范,拥有自主知识产权的国际领先的液流电池产业技术平台。

锂离子电池模块化分组技术:电池储能系统热管理技术、状态监测与均衡技术、储能电池检测与评估技术;模块化储能和转换器技术,以及不同类型储能材料和功率转换器之间的配合原理;基于变换器模块的大型电池储能系统集成技术和储能系统电站技术。

储能系统特性检测技术;储能系统的应用基础和评价规范;储能系统并网性能评估技术涵盖了电能存储系统研究、制造、测试、设计、安装、验收、运行、维护和恢复全过程的技术标准和应用规范。智能配电网自愈控制框架、模型、模式和技术支持系统;含分布式电源/微网/储能装置的配电网系统分析、仿真和测试技术;考虑安全性、可靠性、经济性和电能质量的智能配电网评价指标体系:含分布式电源/微网/储能装置的配电网在线风险评估与安全预警方法、故障定位、网络重构、灾难预案和黑启动技术;智能配电单元统一支撑平台技术:智能配电网自愈控制保护设备和自愈控制系统;智能配电网自愈控制示范工程。

灵活和交互式智能电源技术架构;智能用电先进测量系统标准、系统和终端技术;用户用电环境(尤其是城市微观气象)与用电模式的相互影响,不同条件下的负荷特性以及对用电交互终端和家用电控制设备的影响;智能用电双向互动运行模式及支撑技术。

智能配电示范园区规划优化及供电模式优化方法。一次配电设备与智能配电终端的融合集成技术;配电自动化系统、智能用电信息支撑平台、智能配电网自愈控制系统集成技术;用电信息采集系统、先进计量系统和智能用电交互平台集成技术;智能用电社区用户能效管理系统与智能家居集成技术;智能建筑自动化系统与建筑电气管理系统的集成技术:分布式储能系统的优化配置方法和运行控制技术:提高配电网接受间歇性供电能力的分布式储能系统优化配置方法和运行控制技术,参与配电网负荷管理的分布式储能系统优化调度方法,配电网分布式储能系统综合能量管理技术;智能配电示范园区。

主动配电网的网络结构和信息控制策略,主动配电网间歇性能量的多层次分层消耗模式,主动配电网与间歇性能量的协调控制技术。

智能配电网新型保护和测量原理及算法:智能配电的高性能通信网络技术:智能配电网广域测量、自适应保护、重合闸等关键技术;智能配电网新型测量、通信和保护设备的开发与产业化。

智能配电网优化调度模式和技术,分布式电源、配电网和多样化负荷的优化调度方法;包括优化调度系统、新能源管控设备等关键设备;智能配电网运行状态的安全、可靠、经济、优质评估技术。

钢铁企业等大型工业企业电网智能配用电一体化技术。配电自动化系统、智能用电信息支撑平台、智能配电网自愈控制系统集成技术;用电信息采集系统、先进计量系统和智能用电交互平台集成技术;分布式储能系统的优化配置方法和运行控制技术。

适用于海岛、油田能源高效利用的智能配电网集成技术,包括信息支撑平台、自愈控制、用电信息采集、先进计量、用电交互、能效管理、储能系统优化配置和运行控制、配电网综合示范工程建设等。

高效自治微电网规划、设计与评估体系,稳态运行与多维能量管理技术,微电网多空间尺度自治运行控制器原型,统一调度平台软件,多空间尺度高效自治微电网示范应用。

孤岛微电网频率稳定机理及负荷频率控制方法,孤岛微电网电压稳定机理及动态电压稳定控制方法,可再生能源大规模接入孤岛微电网技术,示范工程建设,孤岛微电网系统现场运行测试及实证研究。电网智能调度综合支撑关键技术:大电网运行状态感知、整体建模、风险评估和故障诊断技术;多层次多维协同节能优化调度等关键技术。

在线安全分析并行计算平台的协调优化调度技术,复杂条件下在线安全稳定运行的综合安全指标、评估方法和实现架构;大功率集中输电系统阻尼控制技术,次同步谐振/次同步振荡在线监测、分析、预警及阻尼控制技术;基于广域信息的大电网智能协调交流/DC控制和紧急控制技术。传感器接口及植入技术、电子式互感器集成设计技术(EVT/ECT)、智能开关设备技术标准体系及智能化实施方案;具有测量、控制、监视、计量、保护等功能的智能元件技术及其与智能开关设备的有机集成技术;适用于气体中压、微水等传感器和接口技术,具有高抗振性的位移、红外定位温度、声学、局部放电信号,以及各种传感器的可靠性设计技术和检验标准;开关设备运行、控制及可靠性的智能评估与预测技术,智能开关设备与控制系统的信息交互技术,开关设备的编程及选相合闸控制技术等。

基于RFID、GPS和状态传感器集成识别、定位、跟踪和监控的高压设备智能监控模型,输变电设备智能测量系统下的全景状态信息模型;具有数据存储能力、计算能力、联网能力、信息交换和自主协作能力的集成智能监控装置;基于IEC标准的全站设备状态信息通信模型和接口架构,输变电设备状态信息与自动化信息集成关键技术,全站设备状态采集与集成设备标准化关键技术;输变电高压设备智能监测与诊断技术,输变电领域多站分层分布式状态监测、采集与综合数据集成、存储与分析应用系统。智能配电信息通信系统及建模方法:智能配电系统的海量信息处理技术:智能配电信息集成架构及互操作技术:复杂配电系统的统一数据采集技术:智能配电服务的信息集成与交互技术:智能配电信息安全技术;智能配电和高性能通信网络技术等。

电力通信网络技术系统的安全机制和属性:通信安全对智能电网安全稳定运行的影响:保障智能电网各方面的通信安全技术和组网方式;广域电网实时通信业务的可靠传输技术,支持多重故障恢复的通信网络自愈重构技术;电力通信网络的安全监控与防御技术:电力通信网络安全性能优化技术:电力通信网络安全评估系统:智能电网通信网络综合管理与网络智能分析技术,电力通信网络综合仿真与测试平台,电力通信智能网络管理示范工程。

实用新型电力参数传感器、多参数传感集成的无线传感器网络技术和多测点多参数的光纤传感器网络技术;多传感器融合技术;电力传感器网络综合信息接入与传输平台技术:电力物联网编码技术、海量数据存储、过滤、挖掘和信息聚合技术;新一代高性能电力线载波(宽带/窄带)关键通信技术;新型电力专用光缆及试点工程,新型专用光缆的设计、制造、测试、施工、运行和维护的配套技术和基本技术框架,新型专用光缆的应用模式和技术方案;智能电网中统一通信的应用模式、部署方式和网络架构,以及统一通信在支撑调度、应急、电力管理等环节的应用和解决方案。

智能电网统一信息模型及信息化总体框架:电网海量信息的存储结构、索引技术、混合压缩技术、数据并发处理、磁盘缓存管理、虚拟化存储、安全可靠存储机制等信息存储技术;基于计算机集群系统的并行数据库统一视图和接口、并行优化、海量负载均衡和海量并行数据备份恢复技术;海量实时数据和非实时数据的集成检索与利用技术;云计算在海量数据处理中的应用技术:海量实时数据库管理系统;高效存储和实时处理的智能信息服务平台示范项目。

电网可视化信息的模式识别、图形分析、虚拟现实等技术,可视化支撑技术框架;智能监控系统架构、计算机视觉感知方法、智能行为识别与处理算法等关键技术;智能电网双向互动信息服务平台技术,桌面终端、移动终端、互动大屏幕等多信息展示渠道;智能电网双向互动信息服务平台示范工程。静止同步串联补偿器和统一潮流控制器关键技术,包括主电路拓扑、仿真分析技术、关键元器件设计制造技术、控制和保护技术、试验和测试技术、工业装置开发和示范应用;采用灵活交流输电设备的潮流控制和灵活调度技术。

高性能、低成本、安装操作方便的新型高压大容量固态短路限流器,包括新型固态限流器的分析、建模与仿真技术,固态限流器主电路设计技术,固态限流器的控制与保护策略,工程化新型高压大容量固态限流器的开发。

面向输电系统应用的高温超导限流器关键技术包括限流机理、主电路拓扑、建模与仿真分析、优化设计方法、控制策略、保护系统、测试与试验技术,以及220kV高温超导限流器演示装置的研制。

高压直流输电系统高压直流断路器分断原理的理论分析、模型与仿真、直流断路器总体方案、成套电气与结构、关键部件、系统集成、成套试验方法、SF6断路器电弧特性等。,15kV直流断路器样机开发示范工程。

高压输电系统用320kV陆上和海底电缆的绝缘结构型式、机电特性、绝缘、结构和导电材料的选择、成型工艺、相关试验和测试方法、可靠性试验、研制和相关试验。

DC输电系统DC电流和电压测量方法与技术、DC输电系统DC电流和电压测量方法与技术路线、DC输电系统测量装置测量与校准方法、高电位DC电流和电压测试系统、全光DC电流互感器和全学习DC电压互感器、满足特高压直流输电和柔性直流输电要求的样机以及相关试验、认证和示范应用。

变流器拓扑和主电路的优化,多端柔性DC供电系统的分析、计算和仿真;研究了多端DC供电系统与交流供电系统的相互作用和运行方式,以及多端DC供电系统的控制保护系统架构、电压、潮流和电能质量控制方法;紧凑型、模块化换流站设备及其控制保护系统,以及在城市供电中的示范应用。

DC配电网拓扑、基本模型、控制与保护方案、DC配电网仿真模型与技术、DC配电网设计技术、DC配电网换流站关键设备、DC配电网经济安全指标体系及评估方法、DC配电网建设及考虑各种分布式电源接入和电动汽车充换电设备与电网互动的优化运行方案、DC配电网管控系统、DC配电网示范工程及相关技术、装置和系统的有效验证。在相对独立的地理范围内,建立涵盖发电、输电、配电、用电、储能的智能电网综合示范工程,实现智能电网多个领域技术的综合测试、实验和示范,研究智能电网可行的商业运营模式,形成体现低碳、高效、兼容接入、灵活交互等特点的未来智能电网形态的整体展示。

智能电网综合示范的技术领域包括:

大规模接入间歇能源并网技术;

电网技术与电动汽车充电设施的协调运行;

大规模储能系统;

高密度多点分布式供能系统;

智能配电系统;

用户与电网的交互技术;

智能电网信息和通信技术。