实验室研究人员参与的两个项目获2020年度国家科学技术进步二等奖
信息发布于:2021-11-04
11月3日,2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。实验室人员齐波教授、房方教授参与的两个项目获2020年度国家科学技术进步二等奖。
获奖项目:±800kV换流变压器自主化研制及工程应用
获奖人:刘泽洪,宓传龙,李鹏,周远翔,王健,齐波,帅远明,张冠军,卢理成,程涣超
±800 kV换流变压器内部空间紧凑、材料多样,我国相关基础研究薄弱,基于国产绝缘材料特性及工艺配合的主绝缘结构设计难度极大。
研究团队历经十年持续攻关,取得以下三方面的主要创新:
(1) 针对现有的设计方法无法考虑界面电荷影响的难题,发明了全电压应力下基于克尔光电效应的油纸绝缘空间电场非接触式、高灵敏在线测量装置,揭示了界面电荷行为特性对空间电场分布的影响机制,提出了考虑界面电荷效应的油纸绝缘电场离子迁移计算模型,攻克了主绝缘结构电场分布准确计算的首要难题;
(2) 针对主绝缘设计缺少精确参数输入以及国产材料“能否用”的问题,通过1.26万组国内外关键绝缘材料特性的实测,掌握了不同工艺、不同材质、不同规格的绝缘材料介电参数的非线性变化特性及分散性特征,提出了国产绝缘材料性能综合评价及选用方法,推动了国产材料的工程应用;
(3) 联合中国电力科学研究院、西安西电变压器有限公司等单位,创建了换流变压器全套自主化设计校核平台,设计并实现了基于国产材料特性及工艺配合的主绝缘结构。
复杂电网形态复刻的数模混合实时仿真平台
截至2019年底,共计43台自主研制的±800 kV换流变压器已应用于国内外5个直流工程,运行安全稳定,单台价格为进口产品的85%,使我国成为第三个掌握±800 kV换流变压器核心技术的国家,对保障国家能源安全、实施“一带一路”战略具有重大意义。项目成果以第四完成单位和第六完成人荣获2020年度国家科学技术进步二等奖。
获奖项目:网源友好型风电机组关键技术及规模化应用
获奖人:秦世耀,应有,李少林,乔元,谢震,王瑞明,房方,毕然,代林旺,张利
该项目在国家科技支撑项目、863计划项目等支持下,产学研用联合攻关,历时10余年,突破了风电机组故障暂态支撑、主动调频调压、谐波谐振抑制及复杂工况载荷优化等网源友好关键技术,打造了网源友好型风电机组及技术标准体系,并取得了大规模推广应用成效。主要创新点包括:
(1) 揭示了风电机组故障暂态聚能环节能量转移与变换规律,提出了基于虚拟阻抗的故障暂态快速抑制与穿越技术。
(2) 发明了风电机组多能时序转换一次调频方法,突破了机组间状态实时感知和出力动态估计的协同调频技术。
(3) 研发了复杂电网形态复刻的数模混合实时仿真平台,发明了基于全工况试验和机组控制器硬件在环仿真的控制参数整定技术。
(4) 提出了基于振动模态辨识的主动变桨控制方法,有效降低了暂态支撑工况下机组载荷。
绝缘材料非线性特及电场计算模型
国外主绝缘结构 自主设计主绝缘结构
项目获授权国际发明专利6项,国内发明专利62项,软件著作权37项,发表论文102篇,出版专著2部;牵头编制风电机组及并网IEC国际标准1项,参与编制3项;主持编制国家/行业标准14项。应用项目成果的GW2500型风电机组通过了国际权威机构TUV SUD测试认证,在世界风能测试组MEASNET循环比对中,网源友好型性能优于GE、SIEMENS等同类产品。核心技术推广应用到我国主流风电整机制造商,并出口至美国、德国、澳大利亚等发达国家。项目成果以第五完成单位和第六完成人荣获2020年度国家科学技术进步二等奖。