| 学科专业评审组: | 动力电气组 | | 项目名称: | 混合多端直流输电关键技术与集成验证平台及工程应用 |
| 提名单位: | 中国西电电气股份有限公司 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | 该项目针对我国西电东送重大工程乌东德水电站送电广东广西输电工程需求,在国家重点研发计划项目支撑下,经产学研用协同攻关,攻克了混合多端直流输电基于不同器件技术路线和多端协调带来的系统设计难题,提出了混合多端直流输电系统运行控制与保护原理逻辑验证技术,攻克了柔性直流换流阀模块高可靠旁路设计和先进阀级控制技术,提出了柔性直流换流阀器件-功率模块-拓扑-阀塔多层级全链路试验方法,研制了世界首套±10.5kV/66MWLCC-VSC-VSC研发试验平台,项目获授权发明专利23项,实用新型专利5项,论文4篇,行业标准2项。经中国机械工业联合会组织鉴定,委员会认为: “证实了混合直流输电系统理论和工程应用可行……达到国际领先水平”。成果应用于世界首个特高压混合多端直流工程(昆柳龙直流工程),工程获评为2020年央企十大超级工程,取得19项世界第一。
项目的完成实现了混合直流技术从理论到实践的跨越,证明混合多端直流技术切实可行,为特高压混合多端输电技术研究、特高压混合拓扑换流阀及阀控、国产化干式电容器研制提供有力支撑,有力的推动了混合直流输电技术的发展,取得了显著的经济效益和社会效益。
我单位认真审阅了项目申报材料,确认材料真实有效,相关栏目符合填写要求。提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。
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| 项目简介: | 

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| 客观评价: | 

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| 应用情况和效益: | 

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| 主要知识产权和标准规范等目录: | 

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| 主要完成人: | - 姓名:李宾宾
排名:1 行政职务:部长 技术职称:教授级高工 工作单位:中国西电集团公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、3、4有贡献。
项目负责人,负责项目总体安排实施及重大技术问题的决策,提出了三端混合直流实验系统构建及实施方案。【附件QF2-3、BF1】 曾获国家科技奖励情况:获2013年度中国机械工业科学技术奖一等奖项目名称高海拔高寒高压直流成套设备关键技术与装备研制排名第12 证书号R1302046-12。
获2016年度陕西省科学技术奖一等奖项目名称高压直流转换开关关键技术研究与设备研制排名第5 证书号2016-1-17-R5。 - 姓名:熊岩
排名:2 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:南方电网科学研究院有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、3、4有贡献。
主要提出了基于电-热效应等价的多端混合直流输电试验系统构建方法,提出柔直第三站在线投退、三端在线功率反送等技术方案,提出了柔性直流换流阀器件-功率模块-拓扑-阀塔多层级全链路试验方法,牵头±10.5kV/66MW LCC-VSC三端混合直流试验系统建设、调试和试验。【附件BF3、QF2-3、QF2-13、QF2-14、QF2-30】
曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:王浩
排名:3 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:西安西电电力系统有限公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、3、4做出贡献。
负责±10.5kV/66MW混合三端直流系统总体技术方案设计,提出直流双极故障试验方法和控制策略,完成世界首个三端混合直流物理试验平台系统调试,完成多端直流关键控制策略物理样机试验验证。【附件QF2-3、BF2、QF2-9、QF2-30】 曾获国家科技奖励情况:2015年获陕西省科学技术奖三等奖,项目名称±500kV同塔双回直流输电工程系统研究及直流侧设备成套,排名第6证书编号2015-3-053-R6;
2015年获中国机械工业科技奖一等奖,项目名称超、特高压直流输电用直流转换开关研制及应用,排名第14,编号R1502090-14; - 姓名:祝令瑜
排名:4 行政职务:副院长 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:对创新点3做出了重要贡献。
提出了利用桥臂电压平衡机制的柔性直流换流阀子模块IGBT导通压降和电容器电容值自感知方法。【附件QF2-13、QF2-29、QF2-30】
曾获国家科技奖励情况:获2019年度湖南省科学技术进步奖二等奖项目名称变电站(换流站)声源精准识别与高效治理技术及装备排名第2证书号20194264-J2-196-R02 - 姓名:郭铸
排名:5 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:南方电网科学研究院有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、4有重要贡献。
参与提出了基于电-热效应等价的多端混合直流输电试验系统构建方法,提出多端混合直流输电系统物理原理与运行控制有效性的验证技术,主要负责三端平台实时仿真试验。【附件QF2-3、QF2-10、QF2-30】 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:鲁翔
排名:6 行政职务:副经理 技术职称:高级工程师 工作单位:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点2、3、4做出贡献
参与混合直流输电技术研究,负责特高压柔性直流换流阀研制和工程应用。对实际工程提供技术指导。【附件QF2-28、QF2-30】 曾获国家科技奖励情况:2019年11月,获得中电建协2019年度电力建设科学技术进步一等奖;
2022年1月,获得2021年度南方电网公司科技进步奖二等奖;
2022年1月,获中电建协2021年度电力建设科学技术进步二等奖;
2023年12月,获得中电联2023年电力科技创新奖(科技成果)二等奖。
- 姓名:曹鹏
排名:7 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:西安西电电力系统有限公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、4做出贡献。
参与完成±10.5kV/66MW混合三端直流系统设计、建设与调试,参与提出直流双极故障穿越试验方法及控制策略,第三站投退试验方法及控制策略,完成多端直流关键控制策略物理样机试验验证。【附件BF2、QF2-3、QF2-9、QF2-30】
曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:吴越
排名:8 行政职务:无 技术职称:工程师 工作单位:南方电网科学研究院有限责任公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点3、4做出贡献。
参与±10.5kV/66MW混合三端直流输电试验系统总体技术方案设计与试验平台系统调试和试验验证,参与全半桥混合柔性直流换流阀新拓扑的全景验证。【附件QF2-14、QF2-30】 曾获国家科技奖励情况:2022年获中国能源研究会技术创新奖一等奖,项目名称:梯次利用动力电池规模化工程应用关键技术,排名第6,编号2022-0285-J-1-14-R06 - 姓名:王国强
排名:9 行政职务:无 技术职称:高级工程师 工作单位:荣信汇科电气股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点3、4有贡献。
负责混合多端直流输电技术研发试验平台换流阀阀控系统控制逻辑和软件研发、调试和试验,参与特高压柔性直流换流阀推广。【附件QF2-15、、QF2-30】 曾获国家科技奖励情况:无 - 姓名:刘旭辉
排名:10 行政职务:部门副经理 技术职称:高级工程师 工作单位:许继电气股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、3有贡献。
参与LCC-VSC混合直流输电技术研究,负责±10.5kV/ 66MW混合三端直流系统调试和试验,提出零压大电流、柔直第三站投退、三端协调控制、三端在线功率反送、直流侧短接工况下故障穿越技术等技术及工程化应用方案。【附件QF2-3、QF2-12、QF2-30】 曾获国家科技奖励情况:2019年,国家电网有限公司技术发明奖,二,分层接入方式下特高压直流控制保护技术及应用,排名4,2019-F-2-06-G04
2020年,河南省科学技术进步奖,三等,分层接入方式下特高压直流控制保护技术及应用,排名3,2020-J-136-R03/07
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| 主要完成单位及创新推广贡献: | - 单位名称:西安西电电力系统有限公司
单位贡献: 自主开展了混合直流技术的研究,完成了基于LCC与VSC换流器的混合直流输电工程系统设计关键技术研究,包括:主回路计算、过电压和绝缘配合研究、暂态电流研究、直流滤波器设计研究、控制方法及策略研究、提出高低阀组拓扑结构高端柔直换流阀组单元过电压保护方法、全桥与半桥模块混合拓扑换流阀启动方法。
负责完成±10.5kV混合三端直流系统的方案设计和设备选型、所有设备制造或采购、现场安装、系统调试和试验验证等内容。攻克了LCC-VSC混合多端直流系统成套设计、系统直流侧故障自清除、不同拓扑换流阀并列运行谐波谐振抑制等多项技术难题,建成了±10.5kV/66MW LCC-VSC混合三端直流试验系统物理样机平台,实现了特高压换流阀装备从功率模块级到站级运行的物理试验验证、特高压混合多端工程关键工况控制策略的物理试验验证。研制成功±800kV混合直流输电用VSC换流阀和LCC换流阀,分别用于混合三端直流试验系统和乌东德直流工程建设。
- 单位名称:南方电网科学研究院有限责任公司
单位贡献: 负责项目技术路线的制定,主要参与混合多端直流关键技术研究和试验平台研制,主要贡献如下:
1)参与制定总体技术方案。
2)提出了柔直阀、阀控、极控完整链路试验技术和“黑模块”试验技术、多换流阀接入与通讯灵活拓展技术。
3)提出了柔直阀组在线投退、混合直流第三站在线投退、混合直流在线功率反送、直流等方法,研发了两端柔直、两端混合、三端混合等多端直流输电系统的运行关键控制技术。
4)参与研发了±10.5kV/66MW LCC-VSC-VSC混合多端直流系统试验平台,参与平台试调试和试验验证。
- 单位名称:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司
单位贡献: 参与混合多端直流关键技术研究和设计。主要负责特高压±800kV柔性直流换流阀研制、试验和工程应用,主要贡献如下:
1)参与混合多端直流系统拓扑设计、参数计算和混合多端直流输电系统的运行关键控制技术研发;
2)主要负责特高压±800kV柔性直流换流阀研制、试验和工程应用;
3)负责混合多端直流关键技术推广和应用,建设了乌东德水电站送电广东广西±800kV特高压直流输电工程。
- 单位名称:西安交通大学
单位贡献:1)提出了复杂运行工况下换流阀桥臂电压平衡机制,明确桥臂电压平衡方程开关组合选取原则,为柔直换流阀子模块监测提供机理支撑。
2)提出了柔性直流换流阀子模块IGBT导通压降和电容器电容值自感知监测方法,支撑换流阀可靠性提升。
- 单位名称:许继电气股份有限公司
单位贡献: 负责项目控制保护整体方案设计及试验方案制定,主要参与混合多端直流关键技术研究和试验平台研制,主要贡献如下:
1)参与制定控制保护技术方案。
2)提出了柔直阀组在线投退、混合直流第三站在线投退、混合直流在线功率反送、直流故障穿越,协调控制等方法,并进行离线仿真以及硬件在环仿真系统验证。
3)研发了具备两端柔直、两端混合、三端混合等多端直流输电系统的控制保护装置。
4)参与研发了±10.5kV/66MW LCC-VSC-VSC混合多端直流系统试验平台,参与平台试调试和试验验证。
- 单位名称:荣信汇科电气股份有限公司
单位贡献:(1)为试验平台VSC1站提供了±10.5kV全半桥混合的66MW柔直换流阀、阀塔组件、通讯光缆、水冷组件等一次侧设备,与工程现场配置相同的阀控系统、通讯光纤等二次设备。
(2)配合试验平台完成相关站系统调试,完成与VSC1站有关试验项224项:单端VSC1:23项;双端VSC1-VSC2:57项;双端LCC-VSC1:67项;三端LCC-VSC1-VSC2:77项。
(3)配合试验平台完成第三方认证试验兰DNV GL认证,西高院认证。
- 单位名称:西安西电电力电容器有限责任公司
单位贡献: 负责柔直功率模块干式电容器国产化和交流滤波器电容器国产化研制,主要贡献如下:
1)参与完成国产化电容的柔直模块全电压全电流等效验证;
公司研发直流干式电容器,该产品主要应用于柔性直流输电直流侧整流桥臂模块,作为储能元件可发挥电压支撑、滤除谐波等关键作用。研制过程中,项目成功解决电工级聚丙烯粒料及金属化膜加工的电容器技术工艺问题,攻克干式直流电容器制造及质量控制难题,实现该产品全国产化,打破进口垄断、解决 “卡脖子” 问题、达成国产化替代,对推动直流输电设备产业链国产化、保障我国能源供应自主可控与稳定可靠具有重要意义。
2)参与完成混合两端、混合三端系统调试
公司为世界首个±10.5kV 混合三端直流试验系统提供了基于国产化粒子膜研发的中、低压倍倍频滤波器,为试验线路提供无功支撑及偶次谐波的低阻抗通道。在项目中我司研发的电容器,通过采用国产 PPH-FC03R 粒料与生产的RRP 薄膜作为主要绝缘介质材料,依托国产聚丙烯薄膜的物理特性,对卷绕张力及速度进行优化调整,有效保障了产品整体质量。试验产品的研制及投运成功,打破了国外公司技术垄断,推动全产业发展,切实保障电容器行业产业链与供应链安全。
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| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
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