一、 项目名称
新型电力系统建设背景下新能源暂态谐波防御能力提升技术及应用
二、 提名者及提名意见
项目立足实际问题和需求，集中攻克新型电力系统建设背景下新能源暂态谐波防御能力提升技术难题：建立系统性的新能源谐波稳定分析理论及精细建模仿真方法，实现电网暂态谐波风险的快速量化评估；提出多要素密切配合的优化选相合闸控制策略并研发国内首套具备剩磁评估功能的选相合闸装置，在源头削弱暂态谐波冲击强度，减小其波及范围；提出谐波环境下新能源运行性能显著提升及电能质量主动治理的控制技术，显著提升新能源送出系统并网适应能力；研发电网谐波风险评估及辅助决策平台，形成服务调度的新能源暂态谐波风险准实时评估和快速响应能力。
项目成果在川藏联网、藏中联网等重点工程，四川三州地区新能源场站和新能源设备厂商落地应用，同时直接支撑四川省调制定新能源送出系统暂态谐波风险防控操作规程，为电网安全稳定运行和和新能源送出消纳提供了有力保障。
项目发布电力行标1项、团标1项；授权发明专利13项；登记软著3项；发表论文30篇，其中SCI检索16篇；出版专著1部。经鉴定，项目研究成果整体达到国际先进水平，其中部分成果达到国际领先水平。
提名2022年度四川省科技进步奖。
三、 项目简介:
近年来，随着国家清洁能源示范省和全国优质清洁能源基地建设工作不断向纵深推进，以光伏、风电为代表的新能源，将逐步接续开发已近尾声的水电，成为四川电源装机增加的主力。但受地理条件和资源禀赋决定，四川优势新能源集中分布在“三州一市”地区，其规模化开发将使区域性电网逐渐呈现“双高”特性。以大型主变空载合闸励磁涌流为代表的暂态谐波冲击，会在较大范围内对新能源并网变流器产生不利影响，导致出现电能质量恶化，运行控制失稳甚至大面积脱网等一系列问题。
为提升新能源暂态谐波防御能力，支撑四川新型电力系统建设，项目从分析方法、防御技术和应用平台三方面入手，系统性开展相关研究。分析方法层面，基于并网变流器阻抗分析方法和电磁暂态精细建模技术，形成频域理论和时域仿真相结合的分析手段，实现对新能源送出系统暂态谐波影响的精细分析。防御技术层面：在谐波源侧，通过优化断路器选相合闸控制策略，大幅削弱暂态谐波冲击，减小其影响范围；在新能源侧，分别针对运行控制性能保障和电能质量主动治理开展研究，提升新能源发电机组并网适应能力。应用平台方面，研发新能源送出系统暂态谐波风险调度操作辅助决策平台，为防范化解系统性暂态谐波风险，保障清洁能源外送消纳提供持续的技术支撑。
项目成果在川藏联网、藏中联网等重点工程，四川三州地区新能源场站和新能源设备厂商落地应用，同时直接支撑四川省调制定新能源送出系统暂态谐波风险防控操作规程，为电网安全稳定运行和和新能源送出消纳提供了有力保障。
项目发布电力行标1项、团标1项；授权发明专利13项；登记软著3项；发表论文30篇，其中SCI检索16篇；出版专著1部。经中国电力企业联合会技术鉴定，项目研究成果整体达到国际先进水平，其中部分成果达到国际领先水平。
四、 主要知识产权和标准规范等目录：
知识产权（标准）类别 |
知识产权（标准）具体名称 |
国家 （地区） |
授权号（标准编号） |
授权（标准发布）日期 |
证书编号（标准批准发布部门） |
权利人（标准起草单位） |
发明人（标准起草人） |
发明专利(标准）有效状态 |
发明专利 |
一种用于电网电磁暂态计算的网络边界等值方法 |
中国 |
ZL201510402799.1 |
2018/12/25 |
3192022 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
汤凡；滕予非；魏巍；丁理杰；张华 |
有效 |
发明专利 |
一种大容量主变最优分相合闸时间确定方法及装置 |
中国 |
ZL201811377082.6 |
2020/9/22 |
3996721 |
国网四川省电力公司电力科学研究院；国网四川省电力公司经济技术研究院；清华大学 |
魏巍；刘莹；梅生伟；丁理杰；陈颖 |
有效 |
发明专利 |
一种电力系统可视化仿真模型拓扑分层布局方法 |
中国 |
ZL201710975338.2 |
2020/6/30 |
3865237 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
史华勃；唐伦；丁理杰；陈刚；张华；魏巍；王曦；周波 |
有效 |
发明专利 |
一种基于电压衰减过程变区域积分的剩磁评估方法及系统 |
中国 |
ZL201811495583.4 |
2020/12/22 |
4164843 |
国网四川省电力公司电力科学研究院；南京南瑞继保电气有限公司；清华大学 |
魏巍；刘莹；梅生伟；丁理杰；陈颖 |
有效 |
发明专利 |
一种DFIG机侧变流器电压源型控制方法 |
中国 |
ZL201811475649.3 |
2022/3/11 |
4992052 |
国网四川省电力公司电力科学研究院；国家电网有限公司 |
周波；张华；魏巍；陈刚；史华勃；徐琳；唐伦；孙昕炜；王曦；王亮；张睿 |
有效 |
发明专利 |
交直流混联系统电磁暂态仿真的快速启动方法与装置 |
中国 |
ZL201811217862.4 |
2020/7/7 |
3875316 |
国网四川省电力公司电力科学研究院；清华大学 |
魏巍；黄少伟；宋炎侃；唐伦；孙昕炜；刘晔 |
有效 |
发明专利 |
基于断路器RDDS参数自学习的预击穿时间预测方法 |
中国 |
ZL201710825097.3 |
2019/4/9 |
3327554 |
南京南瑞继保电气有限公司；南京南瑞继保工程技术有限公司 |
李海涛；须雷；刘东超；刘鹏；卢为；陈志刚 |
有效 |
电力行业标准 |
输电系统谐波引发谐振过电压计算导则 |
中国 |
DL/T 2044—2019 |
2019.10.1 |
|
国网四川省电力公司；中国电力科学研究院有限公司；国网电力科学研究院有限公司；西安交通大学；中国电力工程顾问集团西南电力设计研究院有限公司；四川电力设计咨询有限责任公司；平高集团有限公司 |
丁理杰；魏巍；项祖涛；张翠霞；焦在滨；王振；王曦；李海涛；张华；汤凡；史华勃；陈刚；滕予非；周波；徐琳；张亚迪；吴晓蓉；王海林 |
有效 |
中国电机工程学会团体标准 |
弱联系交流联网工程调试技术导则 |
中国 |
T/CSEE 0200—2021 |
2021.5.1 |
|
国家电网公司西南分部；国网四川省电力公司电力科学研究院；中国电力科学研究 院有限公司 |
唐茂林；余锐；魏巍；陈向宜；孙昕炜；刘柏私；唐晓骏；蒋航；汤凡；史华勃；杜继成；张宇栋；周波；赖民昊；陈刚；卿泉；谢岩；王曦；王亮；李鑫；范成围；石鹏；王永灿；曾琢琳；李燕 |
有效 |
计算机软件著作权 |
电力系统励磁涌流引发谐波电压畸变风险分析软件 |
中国 |
2014SR200150 |
2014.12.18 |
869383 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
|
有效 |
五、 论文专著目录
序号 |
论文（专著） 名称/刊名 /作者 |
年卷页码 （xx年xx卷 xx页） |
发表时间（年月日） |
通讯作者（含共同） |
第一作者（含共同） |
国内作者 |
他引总次数 |
检索数据库 |
1 |
Sequences domain impedance modeling of three-phase grid-connectedconverter using harmonic transfer matrices/IEEE Transactions on Energy Conversion/ Heng Nian, Liang Chen, Yunyang Xu, Hongyu Huang, Junchao Ma |
2018,33(2):627-638 |
2017/10/11 |
年珩 |
年珩 |
年珩、陈亮、徐韵扬、黄弘扬、马骏超 |
0 |
SCI、EI |
2 |
Discrete event chain description of power system transient dynamic simulations for efficient cluster analysis/IET Generation, Transmission & Distribution/Ying Chen, Shaowei Huang, Yue Xia, Zun Wei |
2019,13(7):960-967 |
2019/3/06 |
夏越 |
陈颖 |
陈颖、黄少伟、夏越、韦尊 |
0 |
SCI、EI |
3 |
光伏并网系统的谐波不稳定产生机理及影响规律/电工技术学报/朱晓娟、胡海涛、陶海东、何正友 |
2017,32(10),33-41 |
2017/5/25 |
胡海涛 |
朱晓娟 |
朱晓娟、胡海涛、陶海东、何正友 |
4 |
EI |
4 |
Parameter Identification of Photovoltaic Power Plant Based on Data Dimension Reduction/2019 IEEE 3rd International Electrical and Energy Conference/Wei Wei, Shaowei Huang, Huizhe Guan, Ruihao Su,Hang Fan,Xinwei Sun,Lijie Ding |
2019,1(1),1493-1497 |
2019/9/1 |
魏巍 |
魏巍 |
魏巍，黄少伟，关慧哲，苏瑞浩，凡航，孙昕炜，丁理杰 |
0 |
EI |
5 |
高海拔超高压电力联网工程技术丛书——长链式联网工程系统调试 分册/中国电力出版社/史华勃、魏巍、张华、刘明忠、滕予非、周波、甄威等 |
/ |
2021/10 |
/ |
/ |
史华勃、魏巍、张华、刘明忠、滕予非、周波、甄威等 |
/ |
/ |
六、 主要完成人情况：
姓名 |
汪康康 |
排名 |
1 |
行政职务 |
院长 |
工作单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
技术职称 |
高级工程师 |
完成单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
对本项目技术性创造贡献：确定了项目的总体思路，制定了项目的技术路线并主持项目的具体研究和应用，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)及创新点5（基于电磁暂态的新能源暂态谐波风险评估及辅助决策平台）做出实质性贡献，主要负责新能源发电机组精细化仿真建模研究以及项目研究成果的落地应用，直接支持相关研究的论文2篇，软著2项。 |
姓名 |
年珩 |
排名 |
2 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
浙江大学 |
技术职称 |
教授 |
完成单位 |
浙江大学 |
对本项目技术性创造贡献：项目核心研究人员，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)、创新点3(新能源运行性能提升控制技术)及创新点4（新能源主动参与电能质量治理控制技术）做出实质性贡献，主要参与新能源发电系统谐波稳定性分析研究、谐波环境下新能源发电机组运行控制性能提升技术研究和新能源主动参与电能质量治理研究，直接支持相关研究的论文2篇，专利3项，软著1项。 |
姓名 |
魏巍 |
排名 |
3 |
行政职务 |
副主任 |
工作单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
技术职称 |
正高级工程师 |
完成单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
对本项目技术性创造贡献：项目核心研究人员，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)、创新点2（选相合闸控制策略优化及具备剩磁评估功能的选相控制装置研发）和创新点5（基于电磁暂态的新能源暂态谐波风险评估及辅助决策平台）做出实质性贡献，主要参与暂态谐波影响精细化仿真技术研究，选相合闸优化控制策略研究和暂态谐波风险评估及辅助决策平台研发。 |
姓名 |
周波 |
排名 |
4 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
技术职称 |
高级工程师 |
完成单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
对本项目技术性创造贡献：项目核心研究人员，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)、创新点3(新能源运行性能提升控制技术)及创新点5（基于电磁暂态的新能源暂态谐波风险评估及辅助决策平台）做出实质性贡献，主要参与暂态谐波影响精细化仿真技术研究、谐波环境下新能源发电机组运行控制性能提升技术研究和暂态谐波风险评估及辅助决策平台研发。 |
姓名 |
朱晓娟 |
排名 |
5 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
西南交通大学 |
技术职称 |
助理研究员 |
完成单位 |
西南交通大学 |
对本项目技术性创造贡献：项目主要完成人员，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)做出实质性贡献，主要参与新能源发电系统谐波稳定性分析研究和暂态谐波影响精细化仿真技术研究。 |
姓名 |
石鹏 |
排名 |
6 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
技术职称 |
工程师 |
完成单位 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
对本项目技术性创造贡献：项目主要完成人员，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)、创新点2（选相合闸控制策略优化及具备剩磁评估功能的选相控制装置研发）做出实质性贡献，主要参与暂态谐波影响精细化仿真技术研究及优化选相合闸控制策略研究。 |
姓名 |
陈颖 |
排名 |
7 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
清华大学 |
技术职称 |
教授 |
完成单位 |
清华大学 |
对本项目技术性创造贡献：项目主要完成人员，对创新点1(新能源汇集送出系统暂态谐波风险精确分析技术)做出实质性贡献，主要参与谐波影响精细化仿真技术研究及优化选相合闸控制策略研究。 |
姓名 |
李海涛 |
排名 |
8 |
行政职务 |
无 |
工作单位 |
南京南瑞继保工程技术有限公司 |
技术职称 |
高级工程师 |
完成单位 |
南京南瑞继保工程技术有限公司 |
对本项目技术性创造贡献：项目主要完成人员，对创新点2（选相合闸控制策略优化及具备剩磁评估功能的选相控制装置研发）做出实质性贡献，参与带剩磁评估功能的选相合闸装置研发。 |
七、 主要完成单位及创新推广贡献：
单位名称 |
国网四川省电力公司电力科学研究院 |
排名 |
1 |
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献： 国网四川省电力公司电力科学研究院作为项目负责单位，全面把控和协调项目设计、研究和应用等环节，系统性的开展新能源发电机组谐波稳定分析方法研究，暂态谐波影响精细化仿真技术研究，选相合闸优化控制策略研究及装置研发，谐波环境下新能源发电机组运行控制性能提升技术研究，新能源主动参与电能质量治理研究，以及暂态谐波风险评估及辅助决策平台研发等工作，并依托川藏联网、藏中联网等重点工程调试、运行工作和四川及西藏新能源不间断运行需求，推动相关成果落地，构建了新能源暂态谐波防御能力提升技术体系，为保障清洁能源外送消纳，支撑电网安全稳定运行，促进新型电力系统建设做出了贡献。 |
单位名称 |
浙江大学 |
排名 |
2 |
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献： 浙江大学参与了新能源发电系统谐波稳定性分析研究、谐波环境下新能源发电机组运行控制性能提升技术研究和新能源主动参与电能质量治理研究，为提升新能源送出系统不间断运行能力，保障其优质供电水平做出了重要贡献。 |
单位名称 |
清华大学 |
排名 |
3 |
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献： 清华大学参与了谐波影响精细化仿真技术研究及优化选相合闸控制策略研究，为新能源送出系统暂态谐波风险分析和防控提供了有力的手段。 |
单位名称 |
西南交通大学 |
排名 |
4 |
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献： 西南交通大学参与了新能源发电系统谐波稳定性分析研究和谐波影响精细化仿真技术研究，为定位新能源送出系统暂态谐波风险关键影响因素，实现暂态谐波风险的精细量化做出了重要贡献。 |
单位名称 |
南京南瑞继保工程技术有限公司 |
排名 |
5 |
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献： 南京南瑞继保工程技术有限公司研发了国内首套具备剩磁评估功能的选相合闸装置，参与了新能源送出系统暂态谐波防控技术在工程中的落地应用。 |
通知公告