“智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)2018年度項(xiàng)目申報(bào)指南

2017-10-12 09:34:57 科技部　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

為落實(shí)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》，以及國務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》、《中國制造2025》和《關(guān)于積極推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)的指導(dǎo)意見》等提出的任務(wù)，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動(dòng)實(shí)

2.2 超導(dǎo)直流能源管道的基礎(chǔ)研究(基礎(chǔ)研究類)

研究內(nèi)容：為了推動(dòng)超導(dǎo)技術(shù)在輸電和能源輸送的應(yīng)用發(fā)展，開展基于天然氣等燃料的混合工質(zhì)溫度的輸電/輸送燃料一體化超導(dǎo)能源管道的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和樣機(jī)的研發(fā)。具體包括：基于天然氣的混合工質(zhì)的研制及其傳熱與絕緣特性;超導(dǎo)材料在混合工質(zhì)溫度的電磁特性及其變化規(guī)律;輸電/輸送燃料一體化超導(dǎo)能源管道的原理和結(jié)構(gòu)、熱損耗變化規(guī)律及液體燃料輸送速率對(duì)能源管道溫度分布的影響規(guī)律;輸電/輸送燃料一體化超導(dǎo)能源管道及其高壓電流終端的設(shè)計(jì)和制造關(guān)鍵技術(shù)、低溫高電壓絕緣技術(shù);輸電/輸送燃料一體化超導(dǎo)能源管道燃料輸送的運(yùn)行控制技術(shù)及試驗(yàn)規(guī)范等。

考核指標(biāo)：研制成基于天然氣的混合工質(zhì)溫區(qū)(不低于85-90K)的輸電/輸送燃料一體化超導(dǎo)能源管道原理樣機(jī)，能源管道長度30米、運(yùn)行電壓不小于±100kV、運(yùn)行電流不低于1000A、輸送液體燃料速度大于100L/min，完成滿功率運(yùn)行等系統(tǒng)試驗(yàn)，驗(yàn)證輸電/輸送燃料一體化超導(dǎo)能源管道應(yīng)用的可行性及優(yōu)越性。

2.3 互聯(lián)大電網(wǎng)高性能分析和態(tài)勢感知技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究內(nèi)容：綜合考慮交直流互聯(lián)大電網(wǎng)在線安全穩(wěn)定分析的時(shí)效性、準(zhǔn)確性和規(guī)模，研究基于廣域?qū)崪y穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)信息的在線建模與高性能精準(zhǔn)仿真、態(tài)勢感知與趨勢預(yù)測技術(shù)，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和安全性。具體包括：復(fù)雜電網(wǎng)動(dòng)態(tài)潮流、拓?fù)浜蛥?shù)等多元基礎(chǔ)信息的一體化實(shí)時(shí)感知方法;分布分層動(dòng)態(tài)設(shè)備元件集的測辨建模理論及技術(shù);針對(duì)各種典型故障擾動(dòng)的大電網(wǎng)在線超實(shí)時(shí)機(jī)電-電磁混合仿真技術(shù);基于遠(yuǎn)程終端單元(RTU)/同步相量測量裝置(PMU)等海量數(shù)據(jù)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征分析、趨勢預(yù)測及可視化方法;考慮電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特征的電力系統(tǒng)在線綜合動(dòng)態(tài)安全穩(wěn)定評(píng)估方法。

考核指標(biāo)：應(yīng)用于省級(jí)或省級(jí)以上區(qū)域電網(wǎng)，實(shí)時(shí)感知得到的在線潮流有功功率最大相對(duì)誤差不大于2%;對(duì)不少于10000節(jié)點(diǎn)、含10回及以上高壓直流輸電線路的大型電力系統(tǒng)，同等條件下在線機(jī)電-電磁混合仿真效率不低于離線計(jì)算效率、與實(shí)測錄波擬合度90%以上;電力系統(tǒng)綜合動(dòng)態(tài)安全穩(wěn)定評(píng)估技術(shù)支持秒級(jí)的實(shí)時(shí)更新。

2.4 柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制的基礎(chǔ)理論研究(基礎(chǔ)研究類)

研究內(nèi)容：針對(duì)未來柔性直流電網(wǎng)弱阻尼帶來的故障電流快速上升問題，研究多電壓等級(jí)柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制的理論與方法。具體包括：柔性直流電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)潮流轉(zhuǎn)移的相互影響機(jī)理;柔性直流電網(wǎng)運(yùn)行特性、暫態(tài)相互作用機(jī)理及故障演化規(guī)律;提高柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制能力的電力電子裝置拓?fù)浼捌淇刂撇呗?計(jì)及故障電流抑制裝置的柔性直流電網(wǎng)故障電流協(xié)同抑制方法;柔性直流電網(wǎng)裝置建模與數(shù)字-物理混合模擬方法。

考核指標(biāo)：提出柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制的理論與方法;建立具備故障電流抑制能力的電壓源換流器、直流斷路器、直流限流器、直流變壓器、潮流控制器等裝置的物理模型;建成柔性直流電網(wǎng)數(shù)字-物理混合模擬系統(tǒng)，其中數(shù)字模擬系統(tǒng)包含至少15端模塊化多電平柔性直流換流站，物理模擬系統(tǒng)包含至少6端模塊化多電平柔性直流換流站和至少3種具備故障電流抑制能力的電力電子裝置，通過綜合抑制措施可將直流電網(wǎng)最大故障電流降低30%以上。

3. 多元用戶供需互動(dòng)用電

3.1 中低壓直流配用電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用(應(yīng)用示范類)

研究內(nèi)容：為突破中低壓直流配用電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，攻克多電壓等級(jí)直流配用電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行難題，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和供電可靠性，開展中低壓直流配用電系統(tǒng)關(guān)鍵裝備和技術(shù)研究，并完成示范驗(yàn)證。具體包括：研究適應(yīng)不同應(yīng)用場景的直流配用電系統(tǒng)電壓等級(jí)序列及典型供用電模式;研發(fā)滿足中低壓直流配用電系統(tǒng)要求的直流斷路器、直流計(jì)量和保護(hù)用傳感器等關(guān)鍵設(shè)備;研究多換流器并網(wǎng)及多電壓等級(jí)直流配用電系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行控制策略;研究多電壓等級(jí)直流配用電系統(tǒng)保護(hù)方法與關(guān)鍵技術(shù);開展技術(shù)集成化示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：直流斷路器額定電壓不小于10kV，開斷電流不小于10kA;示范工程應(yīng)至少包含中壓(10kV或以上)和低壓兩個(gè)直流電壓等級(jí)，電壓允許偏差控制在±10%，直流負(fù)荷容量不小于5MW;低壓直流示范用電電器不少于5種，家庭交直流混合用電的居民用戶不少于50戶。

3.2 海上多平臺(tái)互聯(lián)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研究(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究內(nèi)容：針對(duì)海上油氣開采、處理及輸運(yùn)電力系統(tǒng)高可靠運(yùn)行的需求，重點(diǎn)研究海上多平臺(tái)互聯(lián)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、保護(hù)控制以及仿真分析技術(shù)。主要包括：研究海上多平臺(tái)互聯(lián)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及可靠性評(píng)估方法;研究海上平臺(tái)電力系統(tǒng)的故障模式及保護(hù)和自愈控制方法;研究海上平臺(tái)綜合用能管理系統(tǒng);構(gòu)建海上電力系統(tǒng)關(guān)鍵部件的動(dòng)態(tài)模型，分析正常、過載及主要故障模式下關(guān)鍵部件的應(yīng)力特征;海上多平臺(tái)互聯(lián)電力系統(tǒng)的應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：完成海洋環(huán)境下關(guān)鍵部件及系統(tǒng)的建模和多工況仿真分析平臺(tái)，系統(tǒng)建模誤差小于5%，仿真分析平臺(tái)滿足節(jié)點(diǎn)數(shù)不少于100個(gè)海上平臺(tái)互聯(lián)的電力系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)工況不少于5種;海上平臺(tái)的電力系統(tǒng)供電可靠率不低于99.9%;海上平臺(tái)能源利用綜合效率提高10%;海上平臺(tái)電力系統(tǒng)互聯(lián)數(shù)量5個(gè)以上，發(fā)電總?cè)萘坎坏陀?00MW。

3.3 電力系統(tǒng)終端嵌入式組件和控制單元安全防護(hù)技術(shù)(共性關(guān)鍵技術(shù)類)

研究內(nèi)容：為保障電力系統(tǒng)和智慧能源的安全穩(wěn)定運(yùn)行，針對(duì)電力系統(tǒng)智能設(shè)備安全互聯(lián)、現(xiàn)場移動(dòng)作業(yè)需求，研究電力監(jiān)控系統(tǒng)芯片內(nèi)核、電力終端內(nèi)嵌入式組件和控制單元的安全防護(hù)及檢測技術(shù)。具體包括：電力監(jiān)控系統(tǒng)芯片電路級(jí)安全防護(hù)技術(shù);電力專用CPU及芯片和內(nèi)嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operating System);具有主動(dòng)免疫能力的電力終端內(nèi)嵌入式組件和控制單元;電力工控終端與嵌入式控制單元的安全監(jiān)測與防滲透技術(shù);電力系統(tǒng)邊緣計(jì)算的安全防護(hù)技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制不少于1種滿足研究內(nèi)容要求的電力系統(tǒng)專用芯片;芯片、組件和電力嵌入式控制單元達(dá)到國密2級(jí)安全要求;成果在電力監(jiān)控系統(tǒng)、智慧能源系統(tǒng)和能源計(jì)量系統(tǒng)中示范驗(yàn)證，每種驗(yàn)證系統(tǒng)的終端數(shù)不少于20個(gè)。

3.4 面向新型城鎮(zhèn)的能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用(共性關(guān)鍵技術(shù))

研究內(nèi)容：為了推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施，針對(duì)新型城鎮(zhèn)清潔能源開發(fā)和利用的技術(shù)需求，研究能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)并實(shí)現(xiàn)工程示范。具體包括：能源互聯(lián)網(wǎng)中能源系統(tǒng)架構(gòu)及規(guī)劃設(shè)計(jì)方法;能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化方法與能量優(yōu)化管理技術(shù);用戶個(gè)體及群體能源消費(fèi)特征分析與預(yù)測方法、能源交易模式及信息支撐技術(shù);能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)理論與評(píng)價(jià)方法;新型城鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程。

考核指標(biāo)：規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行優(yōu)化及信息支撐系統(tǒng)滿足5種以上能源形式、1000個(gè)以上用戶規(guī)模的新型城鎮(zhèn)需求，源-荷可即插即用接入并協(xié)調(diào)運(yùn)行;示范區(qū)域接入能源類型不少于3種，用戶數(shù)不少于50個(gè)，互動(dòng)電力負(fù)荷總量大于50MW。

責(zé)任編輯：lixin

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