学科专业评审组:动力电气组
项目名称:用于低碳园区高品质供电的宽频谐波主动辨识与协同抑制关键技术
提名单位: 陕西省教育厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 低碳园区新型源荷随机交互、宽频谐波问题突出,威胁园区敏感负荷安全稳定运行,申报团队聚焦低碳园区宽频交互谐波的分析与治理难题,提出电力电子源荷宽频谐波耦合分析与精细化评估技术,宽频交互谐波的精准检测、主动预警与溯源定位技术,源网荷储调节资源宽频谐波主动调节与协同治理技术三方面关键技术,开发了集仿真评估、预警辨识和协同治理为一体的园区宽频谐波监控平台,研发了宽频时变谐波高精度检测装置和具有主动调控能力的源网荷储系列化治理装置,在陕西、江苏、北京等全国数十个低碳产业园区,显著改善了供用电质量,新增总销售额超19.6亿元。 项目形成国际标准1项、国家标准2项和中央领导批示采纳的政策谏言1项。项目成果突出,社会经济效益显著。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:易皓
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:申报人主要承担了低碳园区多源互扰宽频谐波的理论方法研究、关键控制策略设计和调控系统架构设计工作,总体负责了关键技术攻关、核心设备开发和系统平台研制与落地的各项工作。具体包括: 1)建立了低碳园区多源互扰的谐波发射与响应交互机理模型,提出了宽频谐波产生、传播与影响评估求解算法(成果1);2)设计了畸变功率映射的宽频谐波模态识别方法,构建宽频谐波主动辨识与诱因分析架构(成果2);3)建立关键设备自主调节、园区设备协同运行的宽频时变谐波分层级治理体系(成果3);4)共同开发了仿真分析平台和协同控制系统(成果3) 研究成果发表SCI论文及授权专利(主要知识产权等目录1,2,4-8)。
    曾获国家科技奖励情况:2017年中国电源学会科学技术奖二等奖“局域配电网电能质量优化控制研究”(排名1,CPS2017007-1) 2023年广西科学技术进步奖二等奖“大规模电动汽车柔性充电与运营服务关键技术”(排名2,2022J2-36-R02)
  2. 姓名:卓放
    排名:2
    行政职务:西安交通大学优装中心主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:申报人主要承担项目研究与实施技术路线的总体指导与定期评审工作,负责了低碳园区多源互扰宽频谐波的理论方法研究、关键控制策略设计和调控系统架构设计工作,参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)指导完善低碳园区多源互扰的谐波发射与响应交互机理模型(成果1);2)共同构建的宽频谐波主动辨识与主导诱因定位分析架构(成果2);3)指导建立关键设备自主调节、园区设备协同运行的宽频时变谐波分层级治理体系(成果3);4)与各完成单位合作开展典型低碳园区场景下高品质供电系统的应用推广与完善优化工作。 发表SCI论文以及授权专利(主要知识产权等目录1,2,4-8)。
    曾获国家科技奖励情况:2015年国家科学技术进步奖二等奖“大功率特种电源的多时间尺度精确控制技术及其系列产品开发”(排名2,2015-J-217-2-02) 2011年国家科学技术二等奖“供用电系统谐波的有源抑制技术及应用”(排名5,2011-J-217-2-05)
  3. 姓名:王志凯
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国电力科学研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主导设计多源互扰谐波的感知溯源与辨识分析技术,共同研制仿真分析平台,全方位参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)完善低碳园区中宽频互扰的电能质量问题模型分析求解方法,共同研发多电力电子系统源网交互电能质量仿真平台,应用于“电能质量监测分析系统”(成果1);2)联合提出宽频谐波检测与辨识技术,共同研究了基于“节点-支路”畸变功率多样化互扰模态的宽频谐波主导设备(集群)溯源定位技术(成果2);3)共同开发低碳园区高品质供电系统关键检测、治理设备和协同控制系统,并推动该系统部署应用于多地典型低碳园区场景(成果3)。 成果获电工技术学会科技进步奖(附件12)
    曾获国家科技奖励情况:2024年中国电工技术学会科技进步奖一等奖“含高比例电力电子设备配电系统耦合谐波评估与抑制关键技术及应用”(排名5,2024-J-1-11-R05) 2023年国网智能电网研究院有限公司科技进步奖二等奖“‘双高’配电网电能质量广域感知与协同控制关键技术及应用”(排名4,2023-JB08-G04)
  4. 姓名:杨泽斌
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:助理研究员
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:申报人主要承担低碳园区多源互扰宽频谐波的理论方法研究和关键控制策略设计工作,共同研制仿真分析平台,全方位参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体为: 1)完善宽频谐波产生、传播与影响评估求解算法,研发多电力电子系统源网交互电能质量仿真分析平台,并提出宽频谐波评估方法(成果1);2)完善关键设备自主调节、园区设备协同运行的宽频时变谐波分层级治理体系,提出园区整体供电质量动态寻优的协同控制技术(成果3);3)共同研制协同控制终端,与各单位合作开展典型低碳园区场景下高品质供电系统的应用推广与完善优化工作。(成果3) 发表SCI论文以及授权专利(主要知识产权等目录1,4,6)。
    曾获国家科技奖励情况:2024年陕西高等学校科学技术研究优秀成果一等奖“高比例电力电子配用电系统多尺度非平稳电能质量问题控制技术及应用”(排名5)
  5. 姓名:周洪伟
    排名:5
    行政职务:总工程师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:特变电工西安电气科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责低碳园区源网荷储关键设备的研制与工程实施,主导光伏、储能、充电桩等多类设备高适应性改造,实现具有自主谐波补偿、谐振抑制和多场景适应性功能的设备开发与应用,全面参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广。具体为: 1)开发并转化光伏、储能、充电桩等设备的宽频阻尼主动调控技术,研制具备复杂电网条件强适应能力的TS228KTL-HV型号光伏逆变器,开发系统集成与调控的设备接口,推动规模化应用(成果3);2)共同推动低碳园区多设备协同运行的高品质供电系统落地应用。 依据系统与设备运行维护需求,提出关键意见完善国家标准,发表EI论文。(主要知识产权目录8,10)
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:王同勋
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:教授级高工
    工作单位:中国电力科学研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责研究低碳园区源网荷储多类型设备兼容运行体系与供电质量技术规范,设计多源互扰谐波的感知溯源与辨识分析技术。具体包括: 1)完善了低碳园区中宽频互扰的电能质量问题模型分析求解方法,共同研发多电力电子系统源网交互电能质量仿真分析平台,并应用于“电能质量监测分析系统”(成果1);2)联合提出了宽频时变谐波检测与辨识技术,共同研究了基于“节点-支路”畸变功率多样化互扰模态的宽频谐波主导设备(集群)溯源定位技术(成果2)。 牵头制定IEC国际标准《Power quality management–Part 3》。(主要知识产权等目录3)
    曾获国家科技奖励情况:2022年天津市科学技术进步奖二等奖“城市电网敏感负荷电压暂降防治关键技术及应用”(排名2,2021JB-2-046-R2) 2019年高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术进步奖)二等奖“电能质量分析控制关键技术与核心装备研发应用”(排名5,2019-224-R05)
  7. 姓名:刘军成
    排名:7
    行政职务:技术总监
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安博宇电气有限公司
    对本项目技术创造性贡献:研究低碳园区电能质量监测设备技术标准与规范,设计优化宽频时变谐波检测技术,研制适用于多源互扰宽频谐波的监测设备,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广工作。具体包括: 1)优化宽频时变谐波检测技术和多源互扰谐波辨识技术,主导研发用于低碳园区宽频时变谐波精准检测与自主感知的监测设备(成果2);2)主导多设备集成与数据融合工作;共同参与低碳园区高品质供电系统开发设计,共同实施了系统的应用和推广(成果3)。 制定国际标准《Power quality management–Part 3》以及国家标准《电能质量监测设备通用要求》。(主要知识产权等目录3,9)。
    曾获国家科技奖励情况:2015年IEC 1906奖 2015年西安市科技进步二等奖“电能质量SCADA系统开发”(排名1,2014-2-11-R1) 2018年机械工业科学技术奖一等奖“国际标准《公用电网电能质量特性评估》”(排名1,R1813052-01) 2024电力创新特等奖“IEC TS 63222-1 电能质量管控 第一部分:总则”(排名8,PIA-2024-B-D10-R08)
  8. 姓名:王振雄
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:主要承担低碳园区多源互扰宽频谐波的关键治理设备控制策略设计,共同研制了主要调控设备,全方位参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)完善关键设备自主调节、园区设备协同运行的宽频时变谐波分层级治理体系,设计源网荷储多类型电力电子设备宽频阻尼主动调控方法(成果3);2)共同开发兼具宽频谐波调控能力的关键电力电子并网设备,与各完成单位合作开展典型低碳园区场景下高品质供电系统的应用推广与完善优化工作(成果3)。 申报人相关成果授权发明专利。(主要知识产权等目录5)
    曾获国家科技奖励情况:2023年广西科学技术进步奖二等奖“大规模电动汽车柔性充电与运营服务关键技术”(排名7,2022J2-36-R07) 2017年中国电源学会科技进步奖二等奖“局域配电网电能质量优化控制研究”(排名7,CPS2017007-7)
  9. 姓名:李昱
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安科湃电气有限公司
    对本项目技术创造性贡献:负责低碳园区电能质量治理关键设备的研制与工程实施,主导多类型电能质量治理设备高适应性改造,实现具有自主谐波补偿、谐振抑制和多场景适应性功能的设备开发与应用,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广。具体为: 1)开发转换有源电力滤波器、静止无功发生器、统一电能质量治理装置等设备的宽频阻尼调控和谐波/谐振抑制技术;设计兼具节点监测和协同控制响应的设备运行方案;共同参与低碳园区高品质供电系统开发,支撑宽频谐波多层级协同控制的算法和装备(成果3);2)共同实施低碳园区高品质供电系统应用和推广,协助项目在多个低碳园区进行应用。 成果来源合作项目并形成论文(合作关系附件9,18)
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:刘坤雄
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
    对本项目技术创造性贡献:负责感知辨识技术的设计开发,优化完善低碳园区高品质供电系统的架构设计、数据集成和设备接口,主导陕西多地典型园区的系统和设备部署与运行,具体包括: 1)共同研究低碳园区宽频电能质量扰动的感知和辨识技术,合作开发用于宽频谐波自主感知的检测设备(成果2);2)完善低碳园区高品质供电系统的架构设计、数据集成和设备接口,整合低碳园区宽频谐波检测感知设备、源网荷储主动治理设备、协同控制终端,形成低碳园区“多母线监测-跨母线补偿-边缘控制寻优”的协同运行系统(成果3);3)牵头部署低碳园区高品质供电系统,实现陕西多地低碳园区的推广应用与运行维护。 成果形成标准与专利(合作关系附件13,21)
    曾获国家科技奖励情况:2024年电力科学技术进步奖二等奖“受端电网随机扰动宽频监测辨识与直流闭锁防控关键技术装备及应用”(排名10,2024-J-2-34-G10)
  11. 姓名:王森
    排名:11
    行政职务:副总工
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安爱科赛博电气股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:申报人负责低碳园区电能质量治理关键设备的研制与工程实施,主导了多类型电能质量治理设备的高适应性改造,实现了具有自主谐波补偿、谐振抑制和多场景适应性功能的设备开发与应用,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广工作。具体包括: 1)研发并转化实施储能和多类型电能质量治理设备的宽频谐波动态抑制技术,负责多类型调控设备的集成接口设计和数据规则统一;共同参与低碳园区高品质供电系统开发设计与优化(成果3);2)共同实施了低碳园区高品质供电系统的应用和推广,协助项目成果在多省份的低碳园区进行应用推广。 以上成果发表论文(合作关系附件7,8)
    曾获国家科技奖励情况:2021年广西科学技术进步奖二等奖“城市轨道交通供电系统能效提升关键技术研究及应用”(排名10,2020-J-2-05-R10) 2019年中国电源学会优秀产品创新奖“中压、低压有源电压质量控制器系列产品(AVQR)”(排名1,CPS2019035)
  12. 姓名:李更丰
    排名:12
    行政职务:电力工程系副书记
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:申报人主要承担项目研究与实施技术路线设计与评审工作,负责了关键控制策略设计和调控系统架构设计工作,参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)共同构建“扰动源逐级定位-关键控制环路动态辨识”的宽频谐波主动辨识与主导诱因定位分析架构(成果2);2)共同建立关键设备自主调节、园区设备协同运行的宽频时变谐波分层级治理体系,优化园区整体供电质量动态寻优的协同控制技术(成果3);3)与各完成单位合作开展典型低碳园区场景下高品质供电系统的应用推广与完善优化工作。(成果3) 以上成果来自于与团队合作项目并且发表论文(合作关系附件5,17,19)
    曾获国家科技奖励情况:2023年度国家自然科学奖二等奖“电力系统极端事件防御及恢复的理论与方法”(排名2,2023-Z-109-2-02-R02) 2021年中国电力科学技术进步奖二等奖“主动配电网的可靠性评估、薄弱环节辨识与加固技术及应用”(排名1,2021-J-2-24-R01)
  13. 姓名:赖振宏
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:主要承担低碳园区多源互扰宽频谐波的关键治理设备控制策略设计,共同研制了主要调控设备,全方位参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)设计源网荷储多类型电力电子设备宽频阻尼主动调控方法(成果3);2)共同开发兼具宽频谐波调控能力的关键电力电子并网设备,与各完成单位合作开展典型低碳园区场景下高品质供电系统的应用推广与完善优化工作。(成果3) 以上成果来自于与团队合作项目并发表论文。(合作关系附件6,19)
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:主要承担低碳园区多源互扰宽频谐波的理论方法研究、关键控制策略设计和调控系统架构设计工作,共同研制了仿真分析平台和主要调控设备,全方位参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)建立低碳园区多源互扰的谐波发射与响应交互机理模型,提出宽频谐波产生、传播与影响评估求解算法,研发了多电力电子系统源网交互电能质量仿真分析平台;(创新成果1) 2)提出时频联合分析的宽频时变谐波检测技术,设计畸变功率映射的宽频谐波模态识别方法,构建“扰动源逐级定位-关键控制环路动态辨识”的宽频谐波主动辨识与主导诱因定位分析架构;(创新成果2) 3)建立关键设备自主调节、园区设备协同运行的宽频时变谐波分层级治理体系,设计源网荷储多类型电力电子设备宽频阻尼主动调控方法,提出园区整体供电质量动态寻优的协同控制技术;(创新成果3) 4)共同开发兼具宽频谐波调控能力的关键电力电子并网设备和协同控制终端,与各完成单位合作开展典型低碳园区场景下高品质供电系统的应用推广与完善优化工作;(创新成果3) 5)相关技术成果发表发表多篇SCI检索论文以及授权多项发明专利(主要知识产权等目录附件1,2,4-8)。

  2. 单位名称:中国电力科学研究院有限公司
    单位贡献:负责研究低碳园区源网荷储多类型设备兼容运行体系与供电质量技术规范,主导设计多源互扰谐波的感知溯源与辨识分析技术,共同研制仿真分析平台,全方位参与园区高品质供电系统的开发与应用推广工作。具体包括: 1)完善了低碳园区中宽频互扰的电能质量问题模型分析求解方法,共同研发多电力电子系统源网交互电能质量仿真分析平台,并应用于“电能质量监测分析系统”,在该平台的推广应用方面做出贡献;(创新成果1) 2)联合提出宽频时变谐波检测与辨识技术,论证畸变功率对宽频谐波特征的矢量映射关系,共同研究基于“节点-支路”畸变功率多样化互扰模态的宽频谐波主导设备(集群)溯源定位技术;(创新成果2) 3)与项目团队共同开发低碳园区高品质供电系统关键检测、治理设备和协同控制系统,并推动该系统部署应用于多地典型低碳园区场景;(创新成果3) 4)牵头制定IEC国际标准《Power quality management–Part 3: User characteristics modelling》。(主要知识产权等目录附件3)

  3. 单位名称:特变电工西安电气科技有限公司
    单位贡献:负责低碳园区源网荷储关键设备的研制与工程实施,主导了光伏、储能、充电桩等多类型设备的高适应性改造,实现了具有自主谐波补偿、谐振抑制和多场景适应性功能的设备开发与应用,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广工作。具体包括: 1)开发并转化光伏、储能、充电桩等多类型设备的宽频阻尼主动调控技术,研制具备复杂电网条件强适应能力的TS228KTL-HV型号光伏逆变器,开发便于系统集成与调控的设备接口,通过了SCR≈1.0条件下的各项复杂工况测试,推动公司相关设备的规模化应用;(创新成果3) 2)共同推动低碳园区多设备协同运行的高品质供电系统落地应用; 3)依据系统与设备运行维护需求,提出关键意见完善了国家标准《光伏发电站逆变器检修维护规程》。(主要知识产权等目录附件10)

  4. 单位名称:国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
    单位贡献:负责感知辨识技术的设计开发,优化完善低碳园区高品质供电系统的架构设计、数据集成和设备接口,主导了陕西多地典型园区的系统和设备部署与运行,具体包括: 1)共同研究低碳园区宽频电能质量扰动的感知和辨识技术,合作开发用于宽频时变谐波自主感知的检测设备;(创新成果2) 2)完善低碳园区高品质供电系统的架构设计、数据集成和设备接口,整合低碳园区宽频谐波检测感知设备、源网荷储主动治理设备、协同控制终端,形成低碳园区“多母线监测-跨母线补偿-边缘控制寻优”的系统级协同运行系统;(创新成果3) 3)牵头部署低碳园区高品质供电系统,实现陕西多地低碳园区的推广应用与运行维护。

  5. 单位名称:西安科湃电气有限公司
    单位贡献:负责低碳园区电能质量治理关键设备的研制与工程实施,主导多类型电能质量治理设备的高适应性改造,实现具有自主谐波补偿、谐振抑制和多场景适应性功能的设备开发与应用,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广工作。具体包括: 1)开发并转换有源电力滤波器、静止无功发生器、低电压治理装置、谐振抑制装置、统一电能质量治理装置等设备的宽频阻尼调控技术和自主谐波/谐振抑制技术;设计兼具设备节点监测和协同控制响应的设备集成与运行方案;共同参与低碳园区高品质供电系统开发设计,支撑了宽频谐波多层级协同控制所需的算法和装备;(创新成果3) 2)共同实施低碳园区高品质供电系统的应用和推广,协助项目成果在陕西、广东、云南、福建等地的低碳园区进行应用推广。

  6. 单位名称:西安爱科赛博电气股份有限公司
    单位贡献:负责低碳园区电能质量治理关键设备的研制与工程实施,主导多类型电能质量治理设备的高适应性改造,实现具有自主谐波补偿、谐振抑制和多场景适应性功能的设备开发与应用,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广工作。具体包括: 1)研发并转化实施储能和多类型电能质量治理设备的宽频谐波动态抑制技术,负责多类型调控设备的集成接口设计和数据规则统一;共同参与低碳园区高品质供电系统开发设计与优化;(创新成果3) 2)共同实施低碳园区高品质供电系统的应用和推广,协助项目成果在陕西、广东等地的低碳园区进行应用推广。

  7. 单位名称:西安博宇电气有限公司
    单位贡献:研究低碳园区电能质量监测设备技术标准与规范,设计优化宽频时变谐波检测技术,研制适用于多源互扰宽频谐波的监测设备,全方位参与园区高品质供电系统的设备集成与应用推广工作。具体包括: 1)优化宽频时变谐波检测技术和多源互扰谐波辨识技术,主导研发用于低碳园区宽频时变谐波精准检测与自主感知的监测设备;(创新成果2) 2)主导多设备集成与数据融合工作;共同参与低碳园区高品质供电系统开发设计,共同实施了系统的应用和推广;(创新成果3) 3)制定国际标准《Power quality management–Part 3: User characteristics modelling》以及国家标准《电能质量监测设备通用要求》;(主要知识产权等目录附件3,9)。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处