科创中国

新能源及节能技术

随着现代电力工业的快速发展和系统中用电负荷结构的重大变化，一方面工厂自动化对电子设备的依赖性快速增长，另一方面电力用户面临的电压暂降事件正成为一个棘手问题。高端敏感用户饱受电压暂降困扰，是当前用户投诉的主要电能质量问题。 高端敏感用户电压暂降治理设备是国内首款“并联型电压暂降治理装置”。其利用超级电容新型储能设备，结合先进的电力电子技术，由逆变器、隔离变压器、超级电容、SCR开关等组成。在发生电压暂降的时候，可以切换到由超级电容为负载提供能量，补偿深度能覆盖到0-130%，切换时间小于3ms，能有效“熨平”瞬间起伏的电压，避免电压波动造成的经济损失及生产损失，高效率，免维护，是高端敏感用户可以信赖的电压暂降治理解决方案。该成果基于锂离子超级电容作为储能介质，1min的补偿经济效益优于超级电容或锂电池；提出了一种并联型电压暂降快速无缝切换及柔性退出控制方法，实现了控制并/离网切换的平滑过渡；攻克了切换时间小于3毫秒、暂降补偿深度100%、暂降补偿时长1分钟等技术瓶颈，实现了储能系统的浮充和供电功能的零闪动切换。该装置已在湖北多家企业应用，帮助用户抵御电压暂降事件近百起。

亮点一：提出了基于电压有效值序列波形点检测方法的并离网切换控制策略，实现了响应时间小于3ms，技术指标领先ABB、三菱等国外竞品。 亮点二：采用了并联型拓扑结构，缩短了电网故障的隔离时间，实现了储能系统的浮充和供电功能的零闪动切换，同时运行效率达99%以上，最大程度的节省使用成本。 亮点三：采用了模块化、冗余性设计，整机采用三冗余的保护措施，辅助电源N+1冗余、旁路冗余、功率模块插拔式N+1冗余，为敏感负荷提供安全可靠的供电保障。

本团队依托湖北地区唯一拥有电能质量CNAS全项检测资质的国网湖北省电力有限公司电能质量实验室，开展电网电能质量领域的科技创新工作。 团队成员共9人，其中正高级职称1人，高级职称4人，博士学历1人，硕士学历8人，主要从事电能质量、新能源网源协调等方向技术研究。团队带头人荣获国网湖北省电力有限公司劳动模范称号。团队成员深耕电能质量专业领域，特别是自2017年以来，投身电压暂降治理技术研究和成套装备研发，已掌握和攻克了电压暂降评估、诊断、防治等相关关键性技术，积累了丰富的经验。相关成果荣获国家电网公司科技进步二等奖，研发的装备成为国网湖北电力首个科技成果转化项目。牵头并颁布了IEC和IEEE国际标准，将中国经验推广到全世界，推动了城市电网供用电领域的科技进步与产业发展。