大規?？稍偕茉床⒕W(wǎng)消納

1.1大容量風(fēng)電機組電網(wǎng)友好型控制技術(shù)

    針對大規模風(fēng)電接入后電網(wǎng)的安 全穩定運行需求，研究大容量風(fēng)電機組的電網(wǎng)友好型發(fā)電控制技術(shù)。包括：典型雙饋和直驅風(fēng)機寬頻動(dòng)態(tài)特性及量化分析方法；風(fēng)力發(fā)電機組對電網(wǎng)慣量和一次調頻支撐的優(yōu)化控制技術(shù)；風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)次/超同步頻率的動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化控制技術(shù)；電網(wǎng)故障暫態(tài)過(guò)程中風(fēng)力發(fā)電設備支撐電網(wǎng)電壓和頻率的優(yōu)化控制技術(shù)；不同電網(wǎng)運行條件下風(fēng)力發(fā)電機組的載荷分析及穩定優(yōu)化控制。

    研究分布式光伏多端口接入直流配電系統的集成優(yōu)化技術(shù)及裝備，提高規?；?、高滲透率分布式光伏并網(wǎng)消納能力。包括：分布式光伏多端口直流變換器的拓撲結構、參數、與系統的相互影響；中壓或低壓直流并網(wǎng)的分布式光伏系統集成和工程設計技術(shù)；中、低壓光伏多端口直流變換器研制；含高比例分布式光伏的直流配電系統控制、保護和運行技術(shù)；MW級實(shí)證平臺總體方案、關(guān)鍵技術(shù)及裝備實(shí)證研究。

1.3促進(jìn)可再生能源消納的風(fēng)電/光伏發(fā)電功率預測技術(shù)

    研究面向電力生產(chǎn)部門(mén)和風(fēng)電/光伏場(chǎng)站的一體化功率預測和優(yōu)化調度技術(shù)，以提升風(fēng)電/光伏等新能源發(fā)電功率預測水平，提高預測結果在可再生能源發(fā)電調度中的應用程度，促進(jìn)可再生能源消納。包括：針對中長(cháng)期調度的電量預測和考慮風(fēng)電/光伏發(fā)電季節性及隨機性的年月調度方法；針對日前日內短期調度的概率預測技術(shù)和多空間尺度短期功率預測技術(shù)；考慮資源關(guān)聯(lián)性等因素的風(fēng)電/光伏超短期功率預測技術(shù)；考慮預測不確定性的風(fēng)電/光伏風(fēng)險調度決策方法；應對風(fēng)險的備用容量?jì)?yōu)化配置與緊急控制技術(shù)。

                                          消納大電網(wǎng)柔性互聯(lián)

    面向高壓交流電網(wǎng)的短路故障電流超標問(wèn)題，開(kāi)展經(jīng)濟型高壓交流限流器技術(shù)研究。包括：高壓交流限流器的電路拓撲結構和高電壓絕緣、電磁兼容、動(dòng)熱穩定性等的設計；限流器的大容量通流、快速開(kāi)關(guān)和動(dòng)作等關(guān)鍵部件的制造技術(shù)；電網(wǎng)的短路故障檢測與快速辨識技術(shù)；限流器的運行控制和保護技術(shù)，以及限流器與斷路器的匹配與協(xié)調運行技術(shù)；限流器的試驗技術(shù)及相關(guān)標準規范。

2.2超導直流能源管道的基礎研究

    開(kāi)展基于天然氣等燃料的混合工質(zhì)溫度的輸電/輸送燃料一體化超導能源管道的應用基礎研究和樣機的研發(fā)，以推動(dòng)超導技術(shù)在輸電和能源輸送中的應用。包括：基于天然氣的混合工質(zhì)的研制及其傳熱與絕緣特性；超導材料在混合工質(zhì)溫度的電磁特性及其變化規律；輸電/輸送燃料一體化超導能源管道的原理和結構、熱損耗變化規律及液體燃料輸送速率對能源管道溫度分布的影響規律；輸電/輸送燃料一體化超導能源管道及其高壓電流終端的設計和制造關(guān)鍵技術(shù)、低溫高電壓絕緣技術(shù)；輸電/輸送燃料一體化超導能源管道燃料輸送的運行控制技術(shù)及試驗規范等。

2.3互聯(lián)大電網(wǎng)高性能分析和態(tài)勢感知技術(shù)

    綜合考慮交直流互聯(lián)大電網(wǎng)在線(xiàn)安 全穩定分析的時(shí)效性、準確性和規模，研究基于廣域實(shí)測穩態(tài)/動(dòng)態(tài)信息的在線(xiàn)建模與高性能**仿真、態(tài)勢感知與趨勢預測技術(shù)，提高電網(wǎng)運行效率和安 全性。包括：復雜電網(wǎng)動(dòng)態(tài)潮流、拓撲和參數等多元基礎信息的一體化實(shí)時(shí)感知方法；分布分層動(dòng)態(tài)設備元件集的測辨建模理論及技術(shù)；針對各種典型故障擾動(dòng)的大電網(wǎng)在線(xiàn)超實(shí)時(shí)機電-電磁混合仿真技術(shù)；基于RTU/PMU等海量數據的電力系統動(dòng)態(tài)特征分析、趨勢預測及可視化方法；考慮電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特征的電力系統在線(xiàn)綜合動(dòng)態(tài)安 全穩定評估方法。

2.4柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制的基礎理論

    針對未來(lái)柔性直流電網(wǎng)弱阻尼帶來(lái)的故障電流快速上升問(wèn)題，研究多電壓等級柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制的理論與方法。包括：柔性直流電網(wǎng)網(wǎng)架結構、穩態(tài)與暫態(tài)潮流轉移的相互影響機理；柔性直流電網(wǎng)運行特性、暫態(tài)相互作用機理及故障演化規律；提高柔性直流電網(wǎng)故障電流抑制能力的電力電子裝置拓撲及其控制策略；計及故障電流抑制裝置的柔性直流電網(wǎng)故障電流協(xié)同抑制方法；柔性直流電網(wǎng)裝置建模與數字-物理混合模擬方法。

                                         多元用戶(hù)供需互動(dòng)用電

3.1中低壓直流配用電系統關(guān)鍵技術(shù)

    開(kāi)展中低壓直流配用電系統關(guān)鍵裝備和技術(shù)研究，突破中低壓直流配用電系統關(guān)建技術(shù)瓶頸，攻克多電壓等級直流配用電系統安 全穩定運行難題，提高系統運行效率和供電可靠性。包括：研究適應不同應用場(chǎng)景的直流配用電系統電壓等級序列及典型供用電模式；研發(fā)滿(mǎn)足中低壓直流配用電系統要求的直流斷路器、直流計量和保護用傳感器等關(guān)鍵設備；研究多換流器并網(wǎng)及多電壓等級直流配用電系統的優(yōu)化運行控制策略；研究多電壓等級直流配用電系統保護方法與關(guān)鍵技術(shù)；開(kāi)展技術(shù)集成化示范應用。

3.2海上多平臺互聯(lián)電力系統的可靠運行關(guān)鍵技術(shù)

    針對海上油氣開(kāi)采、處理及輸運電力系統高可靠運行的需求，研究海上多平臺互聯(lián)電力系統的結構優(yōu)化、保護控制以及仿真分析技術(shù)。包括：海上多平臺互聯(lián)電力系統的結構優(yōu)化方法及可靠性評估方法；海上平臺電力系統的故障模式及保護和自愈控制方法；海上平臺綜合用能管理系統；海上電力系統關(guān)鍵部件的動(dòng)態(tài)模型研究，分析正常、過(guò)載及主要故障模式下關(guān)鍵部件的應力特征。

3.3電力系統終端嵌入式組件和控制單元安 全防護技術(shù)

    為保障電力系統和智慧能源的安 全穩定運行，針對電力系統智能設備安 全互聯(lián)、現場(chǎng)移動(dòng)作業(yè)需求，研究電力監控系統芯片內核、電力終端內嵌入式組件和控制單元的安 全防護及檢測技術(shù)。包括：電力監控系統芯片電路級安 全防護技術(shù)；電力專(zhuān)用CPU及芯片和內嵌入式操作系統（Embedded Operating System）；具有主動(dòng)免 疫能力的電力終端內嵌入式組件和控制單元；電力工控終端與嵌入式控制單元的安  全監測與防滲透技術(shù)；電力系統邊緣計算的安 全防護技術(shù)。

3.4面向新型城鎮的能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

    針對新型城鎮清潔能源開(kāi)發(fā)和利用的技術(shù)需求，研究能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)并實(shí)現工程示范。包括：能源互聯(lián)網(wǎng)中能源系統架構及規劃設計方法；能源系統運行優(yōu)化方法與能量?jì)?yōu)化管理技術(shù)；用戶(hù)個(gè)體及群體能源消費特征分析與預測方法、能源交易模式及信息支撐技術(shù)；能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟評價(jià)理論與評價(jià)方法；新型城鎮能源互聯(lián)網(wǎng)示范工程。

                                          多能源互補的分布式供能與微網(wǎng)

4.1可再生能源互補的分布式供能系統關(guān)鍵技術(shù)

    針對與可再生能源互補的分布式供能系統，提升終端能源綜合利用效率，開(kāi)展可再生能源與化石能源互補的分布式發(fā)電與熱/冷聯(lián)供技術(shù)研究。包括：具備可再生能源互補特征的分布式能源系統設計技術(shù)；利用太陽(yáng)能等可再生能源制備清潔燃料并應用于發(fā)電的技術(shù)；動(dòng)力余熱驅動(dòng)冷電聯(lián)供的關(guān)鍵技術(shù)；多能互補與電采暖/熱泵結合的熱電聯(lián)供技術(shù)；分布式系統全工況主動(dòng)調控和優(yōu)化控制技術(shù)。

4.2分布式光伏與梯級小水電互補聯(lián)合發(fā)電技術(shù)

    研究分布式光伏與梯級小水電聯(lián)合并網(wǎng)發(fā)電系統和變速恒頻抽水蓄能技術(shù)。包括：梯級水光互補電站容量?jì)?yōu)化配置及接入技術(shù)；分布式光伏與梯級小水電互補系統運行特性及系統穩定性分析；梯級水光互補電站聯(lián)合運行控制與智能調度技術(shù)及系統；基于變速恒頻的可逆式水輪發(fā)電機組關(guān)鍵技術(shù)；開(kāi)展梯級水光互補聯(lián)合運行發(fā)電系統示范應用。

                                          智能電網(wǎng)基礎支撐技術(shù)

5.1梯次利用動(dòng)力電池規?；こ虘藐P(guān)鍵技術(shù)

    針對我國大量動(dòng)力電池退役的形勢，研究在智能電網(wǎng)中規?；こ虘玫膭?dòng)力電池梯次利用關(guān)鍵技術(shù)，包括：退役動(dòng)力電池電芯和模塊的健康狀態(tài)評估和殘值評估技術(shù)；梯次利用動(dòng)力電池快速分選和重組技術(shù)；梯次利用動(dòng)力電池電、熱和安 全管理技術(shù)；梯次利用動(dòng)力電池應用場(chǎng)景分析、再利用壽命評估和經(jīng)濟性評估技術(shù)；梯次利用動(dòng)力電池再退役標準。

5.2高安 全長(cháng)壽命固態(tài)電池的基礎研究

    針對智能電網(wǎng)對本質(zhì)安 全、超長(cháng)壽命、低成本先進(jìn)儲能技術(shù)的廣泛需求，研究?jì)δ苄凸虘B(tài)電池的基礎科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)。包括：固態(tài)電池電極與電解質(zhì)關(guān)鍵材料體系；固態(tài)電池中熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、界面及穩定性研究；固態(tài)電池電芯的設計和制備；固態(tài)電池在全壽命周期中的失效機制及健康狀況評估；固態(tài)電池的安 全性評測方法和標準。

5.3MW級先進(jìn)飛輪儲能關(guān)鍵技術(shù)研究

    針對電網(wǎng)對短時(shí)高頻次的儲能技術(shù)需求，研究先進(jìn)飛輪儲能單機及陣列技術(shù)。包括：飛輪本體技術(shù)；研制低損耗高速電機及控制系統；高可靠性大承載力軸承系統技術(shù)；飛輪儲能陣列的控制技術(shù)；飛輪陣列系統的集成應用技術(shù)。

5.4液態(tài)金屬儲能電池的關(guān)鍵技術(shù)

    針對智能電網(wǎng)中小型分布式儲能的需求，研究新型液態(tài)金屬儲能電池的關(guān)鍵技術(shù)。包括：高性能電極和電解質(zhì)材料；電池液/液界面的穩定控制技術(shù)；電池的高溫長(cháng)效密封關(guān)鍵材料與技術(shù)；電池循環(huán)壽命及失效機制；電池成組技術(shù)及能量管理系統。

5.5碳化硅大功率電力電子器件及應用基礎理論

    面向未來(lái)智能電網(wǎng)對碳化硅大功率電力電子器件的需求，研究15kV碳化硅大功率IGBT器件用芯片和器件封裝的應用基礎理論。包括：碳化硅材料性能對芯片電氣特性的影響機理；提高芯片電氣性能及功率的結構和方法；器件封裝多芯片并聯(lián)均流、電氣絕緣、電磁兼容和驅動(dòng)保護方法；器件的老化機理和可靠性的提升方法；器件的高壓串聯(lián)技術(shù)與柔性直流換流閥功率模塊的應用驗證。

5.6大容量電力電子裝備多物理場(chǎng)綜合分析及可靠性評估

    智能電網(wǎng)用電力電子裝備所占比重日益增加，在此背景下研究10MVA以上高密度大容量電力電子裝備的可靠性評估理論和方法。包括：關(guān)鍵部件在復雜工況下的多物理場(chǎng)綜合作用與多時(shí)間尺度交互機制；關(guān)鍵部件級與裝備級的動(dòng)態(tài)失效機理與安 全運行域刻畫(huà)方法；關(guān)鍵部件的電磁應力、溫度及老化狀態(tài)的在線(xiàn)提取方法與驗證；裝備的多物理場(chǎng)聯(lián)合建模和仿真方法；裝備的優(yōu)化設計與可靠性評估方法。