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2017-11-29, 周三
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电力系统研究所

电力系统研究所目前拥有一支年龄、职称结构合理的科研团队。研究所与国家电网公司、南方电网公司及其下属的省级电力公司、研究院所等大型电力企业和国外多所大学有密切合作,目前承担了国家基金重点项目、973项目、863重大专项、国际合作计划、国家支撑计划等国家级课题和一批企业委托课题。

该所主要研究方向如下:

1)能源安全与电力系统可靠性

研究内容包括电力需求预测、电力系统规划、发电与输电系统可靠性、互联系统可靠性和配电系统可靠性。

该方向的研究热点有:

a) 考虑可再生能源利用和低碳排放的电源规划问题,结合大规模太阳能、风能发电站的空间布局和电力系统的接纳能力,决定可再生能源的梯级开发顺序;

b)特高压环境下大区电网规划问题,根据中长期电能需求与电源布局,研究特高压联网的可行性以及特高压输电网络与其他电压等级电网的配合;

c)发输电系统可靠性等值问题,为解决计算量过大问题,在考虑内部输电网络约束和调度策略基础上建立等值计算模型;

d)互联电力系统可靠性高效计算模型,解决大区域、多互联电力系统可靠性指标的高效、精确计算方法;

e)短期及运行可靠性分析,考虑时变环境运行条件与设备老化对元件故障率、修复率的影响,计入更为严格的运行约束,建立更贴近短期调度应用的可靠性计算分析模型和风险评价指标体系。

  该方向的发展趋势是:面向可再生能源的大规模应用和智能电网,从长期和中期综合考虑发电和输电系统的协调规划问题,从规划和运行层面研究安全性与可靠性问题,建立更为精确高效的模型和计算方法,提出更具有实际指导性和可操作性的风险评价指标体系,推动可靠性评估方法的实际应用。

2)可再生能源发电与分布式电力系统

研究内容包括风能太阳能并网逆变技术、分布式发电建模与仿真、微网控制与能量管理、储能系统运行控制。

目前该方向的研究热点有:

a)风能太阳能并网逆变器及控制系统,研发系列化光伏与风力发电逆变器,重点解决低电压穿越、并网 / 独立运行控制模式切换等电网兼容性问题,兆瓦级逆变器工程化与产品化过程中稳定性及可靠性问题;

b)分布式发电与微网系统数模混合仿真,根据电力电子设备级、微网系统级及电力系统级研究的不同要求,建立数字、物理模拟以及数模混合仿真平台,研究设备间、微网间和系统间的交互影响;

c)微网技术支撑平台与能量管理,重点研究含多种分布式电源的微网系统的数据采集、通信、控制及高级应用软件,实现实时闭环控制与运行模式切换,增强高级应用软件功能;

d)储能系统运行控制,研究面向储能应用的双向逆变装置拓扑结构及控制策略,不同储能介质运行特性及控制策略,根据储能系统的不同定位和功能,研究储能系统在微网中的作用及平抑可再生能源功率波动机理,各种储能容量最佳配比和协调控制。

该方向的发展趋势是:研发满足电网严格要求、与电网有更好兼容性的逆变装置及控制系统;对大规模集中式可再生能源接入电力系统,从稳态、暂态等角度重点研究提高大区电网消纳风能、太阳能电力的能力;对规模化分布式可再生能源,重点研究高渗透率分布式电源对城市电网和配网规划运行、保护控制的影响,充分发挥智能配电网能力,方便微网和各种分布式电源和的接入。

  3)用户电力及电力电子技术在电力系统中的应用

研究内容包括柔性直流输电、电能质量分析与控制、无功补偿及有源滤波。

目前该方向的研究热点有:

a)面向大规模可再生能源输送的柔性直流输电系统(VSC-HVDC),重点研究模块化多电平VSC子模块及其主电路拓扑结构、两电平及多电平调制策略、器件参数优化选择、电容预充电与电容电压均衡策略、环流抑制及冗余性设计等;

b)电能质量分析方法与控制,重点研究频率构成未知的时变概周期信号分解方法,分析间谐波频率时变条件下电压闪变与波动等电能质量问题,研究频率未知且时变的谐波与间谐波的功率测量与电能计量的新方法,研究可再生能源大规模接入对电能质量的影响及控制措施,研究分布式发电系统及微网系统电能质量问题特点及控制方法,研发混合滤波装置。

该方向的发展趋势是:推动VSC-HVDC在太阳能、风能发电中的应用,实现更高电压等级VSC-HVDC的工程化和商业化;针对更多电力电子接口设备对电能质量的影响,研究其特殊性及有效抑制方法。

 

研究所负责人:丁明

研究所地址:安徽省合肥市包河区屯溪路193号电气与自动化工程学院

邮编:230009

合肥工业大学分布式发电微网实验室系统

合肥工业大学微网数据库维护系统

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