提升電力科技技術(shù)水平，**國(guó)際輸電技術(shù)發(fā)展。提升重大設(shè)備自主**能力，推動(dòng)電工制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)。促進(jìn)能源清潔轉(zhuǎn)型，優(yōu)化能源資源配置。推動(dòng)構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)。

    攻克芯片—器件—裝置聯(lián)合仿真方法與協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、定制化IGBT/FRD芯片設(shè)計(jì)與大規(guī)模芯片壓接并聯(lián)封裝壓力和電流均衡控制技術(shù)、基于電壓電流過(guò)沖抑制的驅(qū)動(dòng)保護(hù)與封裝一體化技術(shù)、定制化IGBT長(zhǎng)期可靠性等效試驗(yàn)方法、基于定制化IGBT器件的柔性直流輸電裝備優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)等，力求突破國(guó)際技術(shù)的壟斷和封鎖，實(shí)現(xiàn)核心器件的自主化研制。

實(shí)現(xiàn)壓接型超大功率IGBT器件自主研制，打破國(guó)際公司的技術(shù)和市場(chǎng)壟斷，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)高壓大功率IGBT器件產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模應(yīng)用。支撐我國(guó)電網(wǎng)裝備技術(shù)**發(fā)展和電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為國(guó)家**制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

    圍繞高壓大容量及直流構(gòu)網(wǎng)的應(yīng)用需求，自主研制滿足±500千伏、3000MW柔性直流電網(wǎng)工程的換流閥樣機(jī)，構(gòu)建不低于4000獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的閥控系統(tǒng)實(shí)時(shí)閉合數(shù)字仿真測(cè)試平臺(tái)，建成世界頭個(gè)電壓等級(jí)±500千伏、單端容量較大（3000MW）的張北柔性直流電網(wǎng)示范工程。

    為北京地區(qū)提供26億千瓦時(shí)的清潔能源，有效緩解張北地區(qū)高比例可再生能源的高效接納和外送問(wèn)題，預(yù)計(jì)可減少因棄風(fēng)、棄光造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3億元以上，對(duì)我國(guó)直流電網(wǎng)**電力裝備的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)由“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變起到促進(jìn)作用。

    研制******的6500V/25A碳化硅MOSFET芯片、6500V/400A全碳化硅模塊，研制全碳化硅電力電子變壓器，并**實(shí)現(xiàn)35KV/5MVA柔性變電站中的示范應(yīng)用，材料—器件—封裝—裝備應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力電子器件及輸電裝備領(lǐng)域的原始**。

    碳化硅器件規(guī)模應(yīng)用于固態(tài)斷路器、換流閥、有源濾波等已有裝備，大幅減小體積、降低損耗、提高轉(zhuǎn)換效率，或開發(fā)新裝備，支撐更高電壓、更大輸送容量的柔性直流輸電、靈活交流輸電等輸變電技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)、加速我國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供核心元器件及關(guān)鍵裝備支撐。

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電力光纖到戶助力“寬帶中國(guó)”建設(shè)    

——“電力光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目

以建設(shè)T級(jí)電力光纖到戶系統(tǒng)為目標(biāo)，開展自主**研究，研制1000Gbps高速接入系統(tǒng)，揭示熱場(chǎng)環(huán)境OPLC中光纖衰減變化機(jī)理，研制高速虛擬化PON系統(tǒng)，制定電力光纖到戶系列標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建國(guó)內(nèi)首套T級(jí)電力光纖到戶系統(tǒng)，建設(shè)示范應(yīng)用工程，為電力光纖到戶規(guī)模化應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，形成可復(fù)制、可推廣的電力光纖到戶整體解決方案。

對(duì)比傳統(tǒng)的光纖到戶建設(shè)，節(jié)省工程投資約11.6%，避免資源重復(fù)建設(shè)與浪費(fèi)，提高社會(huì)整體資源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。強(qiáng)力支撐智能電網(wǎng)建設(shè)，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的資源整合和應(yīng)用**，優(yōu)化城市信息通道資源，**城市管理模式，實(shí)現(xiàn)“寬帶中國(guó)”、“互聯(lián)網(wǎng)+”國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，奠定我國(guó)在電力光纖到戶領(lǐng)域的國(guó)際**地位。

理論層面：構(gòu)建電池、充電與供電一體化安全防護(hù)體系；標(biāo)準(zhǔn)層面：制定一體化安全防護(hù)和互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用層面：開發(fā)電動(dòng)汽車充電設(shè)施互聯(lián)互通平臺(tái)，并在此平臺(tái)基礎(chǔ)上開發(fā)部署“電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)、分布式能源融合系統(tǒng)”和“電動(dòng)汽車一體化安全預(yù)警與智能保護(hù)控制系統(tǒng)”；示范層面：建立覆蓋長(zhǎng)三角區(qū)域的電動(dòng)汽車與智能電網(wǎng)融合及互聯(lián)互通綜合示范工程。

通過(guò)跨界融合電動(dòng)汽車、充電設(shè)施、智能電網(wǎng)、分布式能源、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，顯著提升電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施安全性和使用方便性，加快電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過(guò)建立電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通數(shù)據(jù)平臺(tái)，支撐我國(guó)電動(dòng)汽車及基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展與運(yùn)營(yíng)保障，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+電動(dòng)汽車”商業(yè)模式**。

從未來(lái)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)演化模型及電力預(yù)測(cè)方法、考慮高比例可再生能源時(shí)空分布特性的交直流輸電網(wǎng)多目標(biāo)協(xié)同規(guī)劃方法、高滲透率可再生能源接入下考慮柔性負(fù)荷的配電網(wǎng)規(guī)劃方法、源—網(wǎng)—荷高度電力電子化的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析理論、含高比例可再生能源的交直流混聯(lián)系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行理論五個(gè)方面進(jìn)行深入研究，形成高比例可再生能源接入下未來(lái)電力系統(tǒng)形態(tài)構(gòu)建、協(xié)同規(guī)劃和優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)理論體系。

    項(xiàng)目成果將**電力系統(tǒng)向低碳、綠色、智能的方向發(fā)展，促進(jìn)電力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，降低電力工業(yè)對(duì)資源以及環(huán)境問(wèn)題的影響，提升我國(guó)智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自主**水平。項(xiàng)目將建立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系，打造具有較強(qiáng)**能力、以中青年學(xué)者為主力的科研團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)智能電網(wǎng)領(lǐng)域具有國(guó)際影響力的學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人物和研究骨干人才。

    開展大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)全電磁暫態(tài)建模和仿真理論、 多換流站與交直流混聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障特性分析與保護(hù)、交直流混聯(lián)電網(wǎng)連鎖故障預(yù)警與主動(dòng)保護(hù)、含高密度新能源發(fā)電的電網(wǎng)源荷端動(dòng)態(tài)響應(yīng)與自愈控制等事關(guān)混聯(lián)電網(wǎng)安全運(yùn)行的重大基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)研究。

    項(xiàng)目成果將為我國(guó)大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)，并**世界大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行控制和保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。

    聚焦大規(guī)模分布式發(fā)電集群有序接入、靈活并網(wǎng)、優(yōu)化調(diào)度三大科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，重點(diǎn)從高滲透率分布式發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì)方法、高效靈活并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備、分層分級(jí)群控群調(diào)關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)、分布式發(fā)電集群數(shù)模混合仿真測(cè)試四個(gè)方面開展研究，**集群規(guī)劃方法、突破并網(wǎng)與運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)系列關(guān)鍵裝備與系統(tǒng)、實(shí)施仿真測(cè)試驗(yàn)證，進(jìn)而建設(shè)安徽金寨“區(qū)域分散式”和浙江海寧“區(qū)域集中式”兩種典型應(yīng)用模式分布式發(fā)電集群靈活并網(wǎng)示范工程。

    從共性關(guān)鍵技術(shù)研究、核心系統(tǒng)和裝置研發(fā)到典型應(yīng)用示范全鏈條布局，產(chǎn)出一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際**/先進(jìn)水平的重大成果，研制出高功率密度、高效變流、即插即用并網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備與智能測(cè)控保護(hù)裝置，開發(fā)區(qū)域群控群調(diào)系統(tǒng)，建成具有國(guó)際**水平的區(qū)域分散型和區(qū)域集中型兩種典型模式的分布式可再生能源發(fā)電集群示范工程。項(xiàng)目成果將大幅提高我國(guó)分布式能源的消納水平，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的國(guó)產(chǎn)化，探索我國(guó)未來(lái)分布式電源的開發(fā)利用可行道路。

    通過(guò)研究±500千伏直流電纜制造及應(yīng)用技術(shù)，掌握國(guó)產(chǎn)絕緣材料和屏蔽材料批量化制備工藝，完成樣機(jī)研制并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證。

    圍繞±500千伏直流電纜開發(fā)及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)，重點(diǎn)開展直流電纜絕緣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、絕緣料與屏蔽料、電纜及附件設(shè)計(jì)與制造、電纜應(yīng)用及環(huán)境適應(yīng)性、電纜系統(tǒng)試驗(yàn)及運(yùn)維技術(shù)等方面的系統(tǒng)研究。

    通過(guò)理論分析、仿真計(jì)算、實(shí)驗(yàn)研究、加工制造和試驗(yàn)評(píng)價(jià)，在直流電纜系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料開發(fā)、裝置研制和試驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)方面取得突破，支撐±500千伏直流電纜產(chǎn)品制造及應(yīng)用，為未來(lái)大電網(wǎng)柔性互聯(lián)提供技術(shù)保障。

項(xiàng)目從模型與機(jī)制、設(shè)備與系統(tǒng)、工程示范等三個(gè)角度開展技術(shù)攻關(guān)。互動(dòng)模型與機(jī)制設(shè)計(jì)研究市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制下用戶用電和行為特征，設(shè)計(jì)面向需求側(cè)主動(dòng)響應(yīng)的市場(chǎng)機(jī)制框架，建立特殊情況下的電力需求側(cè)應(yīng)急響應(yīng)協(xié)調(diào)機(jī)制。互動(dòng)設(shè)備與系統(tǒng)開發(fā)研究支持用戶與電網(wǎng)雙向互動(dòng)的核心設(shè)備，開發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的家庭能效管理系統(tǒng)，研制電力供需互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)及互動(dòng)終端。互動(dòng)工程示范驗(yàn)證研究示范建設(shè)方案，探索系統(tǒng)及設(shè)備測(cè)試方法，提出示范工程相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)，形成用戶與電網(wǎng)供需友好互動(dòng)示范工程推廣運(yùn)營(yíng)模式和建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)。

在蘇州與常州選擇兩個(gè)常住人口超過(guò)30萬(wàn)的城市區(qū)域開展示范驗(yàn)證，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)示范互動(dòng)家庭用戶綜合能耗降低5.5%以上，示范區(qū)負(fù)荷峰谷差降低5.8%以上。以峰谷差每降低100萬(wàn)千瓦減少調(diào)頻電源及輸配電網(wǎng)配套投資85億元估算，降低負(fù)荷峰谷差5.8%將在國(guó)內(nèi)范圍內(nèi)產(chǎn)生千億元以上的經(jīng)濟(jì)效益。

    結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動(dòng)電力供需關(guān)系從“網(wǎng)隨荷動(dòng)”向“網(wǎng)荷互動(dòng)”轉(zhuǎn)變，提高電力供給側(cè)體系質(zhì)量和效率，**售電側(cè)市場(chǎng)化改革的發(fā)展方向。提升用戶與電網(wǎng)供需友好互動(dòng)水平，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

    以張家口可再生能源示范區(qū)建設(shè)和籌備低碳***為契機(jī)，打造覆蓋智能電網(wǎng)全環(huán)節(jié)的綜合示范工程，探索解決大規(guī)模可再生能源“并得上”和“送得出”難題，在可再生能源全額供電的前提下奧運(yùn)專區(qū)的連續(xù)高可靠供電和低碳交通難題。

    從發(fā)、輸、配、用、調(diào)等環(huán)節(jié)設(shè)置5項(xiàng)研究課題，擬重點(diǎn)突破：大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)、大型可再生能源基地多種能源匯集外送的柔性直流和交直流混聯(lián)送出技術(shù)；可再生能源高精度功率預(yù)測(cè)技術(shù)、多能源互補(bǔ)協(xié)調(diào)調(diào)度與控制技術(shù)；多能互補(bǔ)的分布式能源與微網(wǎng)系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)、交直流混合配電網(wǎng)技術(shù)；與可再生能源發(fā)電融合的電動(dòng)汽車充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)。

促進(jìn)大規(guī)模可再生能源的開發(fā)利用，減少棄風(fēng)、棄光，根據(jù)測(cè)算，應(yīng)用項(xiàng)目成果后的年棄風(fēng)/棄光率較應(yīng)用前可降低3%，等效每年多消納新能源電量2.4億度。通過(guò)解決張家口千萬(wàn)千瓦級(jí)可再生能源送出難題，達(dá)到顯著的節(jié)能減排目的，預(yù)計(jì)2020年張家口新能源高效消納可節(jié)煤16.2萬(wàn)噸，等效減少二氧化碳排放59.4萬(wàn)噸。