提升電力科技技術(shù)水平，**國際輸電技術(shù)發(fā)展。提升重大設(shè)備自主**能力，推動電工制造產(chǎn)業(yè)升級。促進能源清潔轉(zhuǎn)型，優(yōu)化能源資源配置。推動構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)。

    攻克芯片—器件—裝置聯(lián)合仿真方法與協(xié)同優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、定制化IGBT/FRD芯片設(shè)計與大規(guī)模芯片壓接并聯(lián)封裝壓力和電流均衡控制技術(shù)、基于電壓電流過沖抑制的驅(qū)動保護與封裝一體化技術(shù)、定制化IGBT長期可靠性等效試驗方法、基于定制化IGBT器件的柔性直流輸電裝備優(yōu)化設(shè)計技術(shù)等，力求突破國際技術(shù)的壟斷和封鎖，實現(xiàn)核心器件的自主化研制。

實現(xiàn)壓接型超大功率IGBT器件自主研制，打破國際公司的技術(shù)和市場壟斷，促進國產(chǎn)高壓大功率IGBT器件產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模應(yīng)用。支撐我國電網(wǎng)裝備技術(shù)**發(fā)展和電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，為國家**制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

    圍繞高壓大容量及直流構(gòu)網(wǎng)的應(yīng)用需求，自主研制滿足±500千伏、3000MW柔性直流電網(wǎng)工程的換流閥樣機，構(gòu)建不低于4000獨立節(jié)點的閥控系統(tǒng)實時閉合數(shù)字仿真測試平臺，建成世界頭個電壓等級±500千伏、單端容量較大（3000MW）的張北柔性直流電網(wǎng)示范工程。

    為北京地區(qū)提供26億千瓦時的清潔能源，有效緩解張北地區(qū)高比例可再生能源的高效接納和外送問題，預(yù)計可減少因棄風(fēng)、棄光造成的經(jīng)濟損失達3億元以上，對我國直流電網(wǎng)**電力裝備的發(fā)展和實現(xiàn)由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變起到促進作用。

    研制******的6500V/25A碳化硅MOSFET芯片、6500V/400A全碳化硅模塊，研制全碳化硅電力電子變壓器，并**實現(xiàn)35KV/5MVA柔性變電站中的示范應(yīng)用，材料—器件—封裝—裝備應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)我國電力電子器件及輸電裝備領(lǐng)域的原始**。

    碳化硅器件規(guī)模應(yīng)用于固態(tài)斷路器、換流閥、有源濾波等已有裝備，大幅減小體積、降低損耗、提高轉(zhuǎn)換效率，或開發(fā)新裝備，支撐更高電壓、更大輸送容量的柔性直流輸電、靈活交流輸電等輸變電技術(shù)，為實現(xiàn)堅強智能電網(wǎng)、加速我國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型提供核心元器件及關(guān)鍵裝備支撐。

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電力光纖到戶助力“寬帶中國”建設(shè)    

——“電力光纖到戶關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目

以建設(shè)T級電力光纖到戶系統(tǒng)為目標(biāo)，開展自主**研究，研制1000Gbps高速接入系統(tǒng)，揭示熱場環(huán)境OPLC中光纖衰減變化機理，研制高速虛擬化PON系統(tǒng)，制定電力光纖到戶系列標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建國內(nèi)首套T級電力光纖到戶系統(tǒng)，建設(shè)示范應(yīng)用工程，為電力光纖到戶規(guī)?；瘧?yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)，形成可復(fù)制、可推廣的電力光纖到戶整體解決方案。

對比傳統(tǒng)的光纖到戶建設(shè)，節(jié)省工程投資約11.6%，避免資源重復(fù)建設(shè)與浪費，提高社會整體資源利用率，實現(xiàn)節(jié)能減排。強力支撐智能電網(wǎng)建設(shè)，推動“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”的資源整合和應(yīng)用**，優(yōu)化城市信息通道資源，**城市管理模式，實現(xiàn)“寬帶中國”、“互聯(lián)網(wǎng)+”國家發(fā)展戰(zhàn)略，奠定我國在電力光纖到戶領(lǐng)域的國際**地位。

理論層面：構(gòu)建電池、充電與供電一體化安全防護體系；標(biāo)準(zhǔn)層面：制定一體化安全防護和互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)用層面：開發(fā)電動汽車充電設(shè)施互聯(lián)互通平臺，并在此平臺基礎(chǔ)上開發(fā)部署“電動汽車與智能電網(wǎng)、分布式能源融合系統(tǒng)”和“電動汽車一體化安全預(yù)警與智能保護控制系統(tǒng)”；示范層面：建立覆蓋長三角區(qū)域的電動汽車與智能電網(wǎng)融合及互聯(lián)互通綜合示范工程。

通過跨界融合電動汽車、充電設(shè)施、智能電網(wǎng)、分布式能源、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，顯著提升電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施安全性和使用方便性，加快電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過建立電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通數(shù)據(jù)平臺，支撐我國電動汽車及基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展與運營保障，推動“互聯(lián)網(wǎng)+電動汽車”商業(yè)模式**。

從未來電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)演化模型及電力預(yù)測方法、考慮高比例可再生能源時空分布特性的交直流輸電網(wǎng)多目標(biāo)協(xié)同規(guī)劃方法、高滲透率可再生能源接入下考慮柔性負(fù)荷的配電網(wǎng)規(guī)劃方法、源—網(wǎng)—荷高度電力電子化的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析理論、含高比例可再生能源的交直流混聯(lián)系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化運行理論五個方面進行深入研究，形成高比例可再生能源接入下未來電力系統(tǒng)形態(tài)構(gòu)建、協(xié)同規(guī)劃和優(yōu)化運行的基礎(chǔ)理論體系。

    項目成果將**電力系統(tǒng)向低碳、綠色、智能的方向發(fā)展，促進電力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，降低電力工業(yè)對資源以及環(huán)境問題的影響，提升我國智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的自主**水平。項目將建立自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)體系，打造具有較強**能力、以中青年學(xué)者為主力的科研團隊，培養(yǎng)智能電網(wǎng)領(lǐng)域具有國際影響力的學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人物和研究骨干人才。

    開展大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)全電磁暫態(tài)建模和仿真理論、 多換流站與交直流混聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定控制理論與技術(shù)、大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)故障特性分析與保護、交直流混聯(lián)電網(wǎng)連鎖故障預(yù)警與主動保護、含高密度新能源發(fā)電的電網(wǎng)源荷端動態(tài)響應(yīng)與自愈控制等事關(guān)混聯(lián)電網(wǎng)安全運行的重大基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)研究。

    項目成果將為我國大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運行提供堅實的理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)，并**世界大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)運行控制和保護技術(shù)的發(fā)展。

    聚焦大規(guī)模分布式發(fā)電集群有序接入、靈活并網(wǎng)、優(yōu)化調(diào)度三大科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)問題，重點從高滲透率分布式發(fā)電集群優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計方法、高效靈活并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備、分層分級群控群調(diào)關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)、分布式發(fā)電集群數(shù)模混合仿真測試四個方面開展研究，**集群規(guī)劃方法、突破并網(wǎng)與運行控制關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)系列關(guān)鍵裝備與系統(tǒng)、實施仿真測試驗證，進而建設(shè)安徽金寨“區(qū)域分散式”和浙江海寧“區(qū)域集中式”兩種典型應(yīng)用模式分布式發(fā)電集群靈活并網(wǎng)示范工程。

    從共性關(guān)鍵技術(shù)研究、核心系統(tǒng)和裝置研發(fā)到典型應(yīng)用示范全鏈條布局，產(chǎn)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際**/先進水平的重大成果，研制出高功率密度、高效變流、即插即用并網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備與智能測控保護裝置，開發(fā)區(qū)域群控群調(diào)系統(tǒng)，建成具有國際**水平的區(qū)域分散型和區(qū)域集中型兩種典型模式的分布式可再生能源發(fā)電集群示范工程。項目成果將大幅提高我國分布式能源的消納水平，實現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的國產(chǎn)化，探索我國未來分布式電源的開發(fā)利用可行道路。

    通過研究±500千伏直流電纜制造及應(yīng)用技術(shù)，掌握國產(chǎn)絕緣材料和屏蔽材料批量化制備工藝，完成樣機研制并通過試驗驗證。

    圍繞±500千伏直流電纜開發(fā)及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)與難點，重點開展直流電纜絕緣設(shè)計基礎(chǔ)、絕緣料與屏蔽料、電纜及附件設(shè)計與制造、電纜應(yīng)用及環(huán)境適應(yīng)性、電纜系統(tǒng)試驗及運維技術(shù)等方面的系統(tǒng)研究。

    通過理論分析、仿真計算、實驗研究、加工制造和試驗評價，在直流電纜系統(tǒng)設(shè)計、材料開發(fā)、裝置研制和試驗評價技術(shù)方面取得突破，支撐±500千伏直流電纜產(chǎn)品制造及應(yīng)用，為未來大電網(wǎng)柔性互聯(lián)提供技術(shù)保障。

項目從模型與機制、設(shè)備與系統(tǒng)、工程示范等三個角度開展技術(shù)攻關(guān)。互動模型與機制設(shè)計研究市場競爭機制下用戶用電和行為特征，設(shè)計面向需求側(cè)主動響應(yīng)的市場機制框架，建立特殊情況下的電力需求側(cè)應(yīng)急響應(yīng)協(xié)調(diào)機制。互動設(shè)備與系統(tǒng)開發(fā)研究支持用戶與電網(wǎng)雙向互動的核心設(shè)備，開發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)的家庭能效管理系統(tǒng)，研制電力供需互動服務(wù)平臺及互動終端。互動工程示范驗證研究示范建設(shè)方案，探索系統(tǒng)及設(shè)備測試方法，提出示范工程相關(guān)評價指標(biāo)，形成用戶與電網(wǎng)供需友好互動示范工程推廣運營模式和建設(shè)指導(dǎo)意見。

在蘇州與常州選擇兩個常住人口超過30萬的城市區(qū)域開展示范驗證，預(yù)計實現(xiàn)示范互動家庭用戶綜合能耗降低5.5%以上，示范區(qū)負(fù)荷峰谷差降低5.8%以上。以峰谷差每降低100萬千瓦減少調(diào)頻電源及輸配電網(wǎng)配套投資85億元估算，降低負(fù)荷峰谷差5.8%將在國內(nèi)范圍內(nèi)產(chǎn)生千億元以上的經(jīng)濟效益。

    結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動電力供需關(guān)系從“網(wǎng)隨荷動”向“網(wǎng)荷互動”轉(zhuǎn)變，提高電力供給側(cè)體系質(zhì)量和效率，**售電側(cè)市場化改革的發(fā)展方向。提升用戶與電網(wǎng)供需友好互動水平，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟和社會效益。

    以張家口可再生能源示范區(qū)建設(shè)和籌備低碳***為契機，打造覆蓋智能電網(wǎng)全環(huán)節(jié)的綜合示范工程，探索解決大規(guī)?？稍偕茉础安⒌蒙稀焙汀八偷贸觥彪y題，在可再生能源全額供電的前提下奧運專區(qū)的連續(xù)高可靠供電和低碳交通難題。

    從發(fā)、輸、配、用、調(diào)等環(huán)節(jié)設(shè)置5項研究課題，擬重點突破：大容量儲能系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)、大型可再生能源基地多種能源匯集外送的柔性直流和交直流混聯(lián)送出技術(shù)；可再生能源高精度功率預(yù)測技術(shù)、多能源互補協(xié)調(diào)調(diào)度與控制技術(shù)；多能互補的分布式能源與微網(wǎng)系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)、交直流混合配電網(wǎng)技術(shù)；與可再生能源發(fā)電融合的電動汽車充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)。

促進大規(guī)?？稍偕茉吹拈_發(fā)利用，減少棄風(fēng)、棄光，根據(jù)測算，應(yīng)用項目成果后的年棄風(fēng)/棄光率較應(yīng)用前可降低3%，等效每年多消納新能源電量2.4億度。通過解決張家口千萬千瓦級可再生能源送出難題，達到顯著的節(jié)能減排目的，預(yù)計2020年張家口新能源高效消納可節(jié)煤16.2萬噸，等效減少二氧化碳排放59.4萬噸。