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“智能電網技術與裝備”重點專項2023年度工程申報指南建議為落實《國家中長期科學和技術進展規劃綱要(2023-2023年〔2023—2023年2025“互聯網+“行動的指導意見》等提出的任務，國家重點研發打算啟動實施“智能電網技術與裝備”重點專項。依據本重點專項2023年度工程申報指南建議。本重點專項總體目標是：持續推動智能電網技術創、支撐能源構造清潔化轉型和能源消費革命。從根底爭論、重大共性關鍵技術爭論到典型應用示范全鏈條布局，實現智能電網關鍵裝備國產化.2023年，實現我國在智能電網技術領域整體處于國際引領地位。本重點專項依據大規模可再生能源并網消納、大電網柔性互聯、多元用戶供需互動用電、多能源互補的分布式供能5個創鏈(技術方向)，共部署23〔2023—2023年1。大規模可再生能源并網消納1。1大容量風電機組電網友好型掌握技術〔共性關鍵技術類)爭論內容：針對我國大規模風電接入后電網的安全穩定.具體包括：典型雙饋和直驅風機寬頻動態特性及量化分析方法；風力發電機組對電網慣量和一次調頻支撐的優化掌握技/超同步頻率的動態特性優化掌握技術;電網故障暫態過程中風力發電設備支撐電網電壓和頻率的優化掌握技術;不同電網運行條件下風力發電機組的載荷分析及穩定優化掌握。考核指標:風電機組單機容量不低于2MW,慣量支撐響應速度≤200ms，一次調頻支支撐續時間≥5min,有功支撐力量不低于10%Pn;耐受1.3pu持續500ms的暫態過電壓;主動阻尼/網性能驗證和示范應用。1.2分布式光伏多端口接入直流配電系統關鍵技術和裝備〔共性關鍵技術類〕爭論內容:力量，爭論分布式光伏多端口接入直流配電系統的集成優化技術及裝備,建立分布式光伏直流并網實證系統。具體包括：分布式光伏多端口直流變換器的拓撲構造、參數、與系統的相互影響；中壓或低壓直流并網的分布式光伏系統集成和工程設計技術；中、低壓光伏多端口直流變換器研制；含高比;MW級實證平臺總體方案、關鍵技術及裝備實證爭論.考核指標:建立分布式光伏接入直流配電系統實證平臺，1MW,直流電壓等級±10kV，分布式光伏多端口直流變換器光伏側單端口功率不低于50kW，最大效率不低于97％，光伏側直流電壓450V~850V，網側電壓1％,系統掌握和保護裝置通信延時≤10ms,保護最快動作時間≤1ms。1。3促進可再生能源消納的風電/光伏發電功率推測技術及應用〔共性關鍵技術類〕/光伏等能源發電功率推測水平,,促進可再生能源消納,爭論面對電力生產部門和風電/光伏場站的一體化功率推測和優化調度技術.度的電量推測和考慮風電/光伏發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推測技術和多空間/光伏/光伏風險調.考核指標:研發風電/光伏功率集中推測平臺，預報空間5km5天；省級能源集群的日前推測精度大于90%95%;概率推測可實現不同置信度下的誤差帶的推測.2。大電網柔性互聯2.1500kV及以上電壓等級經濟型高壓溝通限流器的研制〔共性關鍵技術類〕爭論內容：面對我國高壓溝通電網的短路故障電流超標:高壓溝通限流器的電路拓撲構造和高電壓絕緣、電磁兼容、動熱穩定性等的設計；限流器的大容量通流、快速開關和動作等關鍵部件的制造技術;電網的短路故障檢測與快速辨識技術；限流器的運行掌握和保護技術，以及限流器與斷路器的匹配與協調運行技術;限流器的試驗技術及相關標準標準。500kV的經濟型高壓交流限流器樣機的設計和制造，樣機能將預期短路電流降低35%≤0。1≤20ms,完成型式試驗并形成相關技術標準和標準。2。2超導直流能源管道的根底爭論〔根底爭論類〕爭論內容：為了推動超導技術在輸電和能源輸送的應用進展,開展基于自然氣等燃料的混合工質溫度的輸電/輸送燃料一體化超導能源管道的應用根底爭論和樣機的研發。具體包括：基于自然氣的混合工質的研制及其傳熱與絕緣特性;超導材料在混合工質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構造、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/輸送燃料一體化超導能源管道燃料輸送的運行掌握技術及試驗標準等。考核指標:研制成基于自然氣的混合工質溫區〔不低于85—90K〕的輸電/輸送燃料一體化超導能源管道原理樣機，能源管道長度30米、運行電壓不小于±100kV、運行電流不低于1000A、輸送液體燃料速度大于100L/min，完成滿功率/輸送燃料一體化超導能源管道應用的可行性及優越性。2。3互聯大電網高性能分析和態勢感知技術〔共性關鍵技術類〕爭論內容:綜合考慮交直流互聯大電網在線安全穩定分析的時效性、準確性和規模,爭論基于廣域實測穩態/動態信息的在線建模與高性能精準仿真、態勢感知與趨勢推測技術，提高電網運行效率和安全性。具體包括：簡單電網動態潮流、拓撲和參數等多元根底信息的一體化實時感知方法；分布分層動態設備元件集的測辨建模理論及技術；針對各種典型故障擾動的大電網在線超實時機電—電磁混合仿真技術；基于RTU/PMU等海量數據的電力系統動態特征分析、趨勢推測及可視化方法；考慮電網動態特征的電力系統在線綜合動態安全穩定評估方法。,實時感知得到的在線潮流有功功率最大相對誤差不大于2%；對不少于1000010回及以上高壓直流輸電線路的大型電力系統,同等條件下在線機電-電磁混合仿真效率不低于離線計算效率、與實測錄波擬合度90%以上；電力系統綜合動態安全穩定評估技術支持秒級的實時更。2.4柔性直流電網故障電流抑制的根底理論爭論〔根底爭論類〕爭論內容:針對將來柔性直流電網弱阻尼帶來的故障電流快速上升問題，爭論多電壓等級柔性直流電網故障電流抑制的理論與方法。具體包括：柔性直流電網網架構造、穩態與暫態潮流轉移的相互影響機理；柔性直流電網運行特性、暫態相互作用機理及故障演化規律；提高柔性直流電網故障電流抑制力量的電力電子裝置拓撲及其掌握策略；計及故障電流抑制裝置的柔性直流電網故障電流協同抑制方法；柔性直流電網裝置建模與數字—物理混合模擬方法。考核指標：提出柔性直流電網故障電流抑制的理論與方法；建立具備故障電流抑制力量的電壓源換流器、直流斷路器、直流限流器、直流變壓器、潮流掌握器等裝置的物理模型；建成柔性直流電網數字—物理混合模擬系統，其中數字模擬系統包含至少15端模塊化多電平柔性直流換流站，物理模擬系統包含至少6端模塊化多電平柔性直流換流站和至3種具備故障電流抑制力量的電力電子裝置。3。多元用戶供需互動用電中低壓直流配用電系統關鍵技術及應用〔應用示范類〕,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牢靠性，開展中低壓直流配用電系統關鍵裝備和技術爭論，并完成示范驗證。具體包括：爭論適應不同應用場景的直流配用電系統電壓等級序列及典型供用電模式；研發滿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鍵設備；爭論多換流器并網及多電壓等級直流配用電系統的優化運行掌握策略；爭論多電壓等級直流配用電系統保護方法與關鍵技術;開展技術集成化示范應用。10kV,開斷電流10kA;示范工程應至少包含中壓〔10kV或以上)和低壓兩個直流電壓等級,電壓允許偏差掌握在±10％，直流負荷容量不小于5MW；低壓直流示范用電電器不少于5種，家50戶.海上多平臺互聯電力系統的牢靠運行關鍵技術爭論〔共性關鍵技術類)爭論內容:針對海上油氣開采、處理及輸運電力系統高牢靠運行的需求，重點爭論海上多平臺互聯電力系統的構造:爭論海上多平臺互聯電力系統的構造優化方法及牢靠性評估方法；爭論海上平臺電力系統的故障模式及保護和自愈掌握方法；爭論海上平臺綜合用能治理系統；構建海上電力系統關鍵部件的動態模型，分析正常、過載及主要故障模式下關鍵部件的應力特征；海上多平臺互聯電力系統的應用示范。工況仿真分析平臺；海上平臺的電力系統供電牢靠率不低于99.9％；海上平臺能源利用綜合效率提高10%；海上平臺電力系統互聯數量5個以上，發電總容量不低于100MW。3.3電力系統終端嵌入式組件和掌握單元安全防護技術〔共性關鍵技術類〕爭論內容:為保障電力系統和才智能源的安全穩定運行，針對電力系統智能設備安全互聯、現場移動作業需求，爭論電力監控系統芯片內核、電力終端內嵌入式組件和掌握單元的安全防護及檢測技術。具體包括：電力監控系統芯片電路CPU及芯片和內嵌入式操作系統內嵌入式組件和掌握單元；電力工控終端與嵌入式掌握單元的安全監測與防滲透技術；電力系統邊緣計算的安全防護技術。考核指標：研制不少于1種滿足爭論內容要求的電力系2級安全要求;系統中示范驗證。3。4面對型城鎮的能源互聯網關鍵技術及應用〔共性關鍵技術〕“互聯網+”才智能源行動打算的實施，針對型城鎮清潔能源開發和利用的技術需求，爭論能:能源互聯網中能源系統架構及規劃設計方法；能源系統運行優化方法與能量優化治理技術；用戶個體及群體能源消費特征分析與推測方法、能源交易模式及信息支撐技術；能源互聯網技術經濟評價理論與評價方法;型城鎮能源互聯網示范工程。考核指標:5種以1000—荷可即插即用接入并協調運行；示范區域接入能源類型不少于35050MW。4。多能源互補的分布式供能與微網4.1可再生能源互補的分布式供能系統關鍵技術研發與示范〔共性關鍵技術類〕爭論內容:升終端能源綜合利用效率,開展可再生能源與化石能源互補的分布式發電與熱/冷聯供技術爭論，并完成集成驗證示范具體包括：具備可再生能源互補特征的分布式能源系統設計技術；利用太陽能等可再生能源制備清潔燃料并應用于發電的技術；動力余熱驅動冷電聯供的關鍵技術；多能互補與電采暖/熱泵結合的熱電聯供技術;分布式系統全工況主動調控和優化掌握技術。考核指標：可再生能源互補發電系統發電功率不低于200kW系統能源綜合利用率不低于90%0—100%況系統穩定運行；相對常規分布式能源系統效率提高不低于15％,相對集中式供能系統總節能率不低于30%；完成系統樣機研制與集成驗證示范.42分布式光伏與梯級小水電互補聯合發電技術爭論及應用示范(應用示范類〕爭論內容:爭論分布式光伏與梯級小水電聯合并網發電:梯級水光互補電站容量優化配置及接入技術；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合運行掌握與智能調度技術及系統;基于變速恒頻的可逆式水輪發電機組關鍵技術；開展梯級水光互補聯合運行發電系統示范應用.考核指標：梯級小水電數不少于3座,水電站總容量不少于100MW；光伏容量不少于30MW；抽水蓄能電站綜合效率大于75%98%;補電站聯合掌握系統和集控調度平臺，實現水電、光伏、水庫的優化協同掌握；完成應用示范。5。智能電網根底支撐技術5。1梯次利用動力電池規模化工程應用關鍵技術〔共性關鍵技術類)爭論內容：針對我國大量動力電池退役的形勢，爭論在智能電網中規模化工程應用的動力電池梯次利用關鍵技術，具體包括：退役動力電池電芯和模塊的安康狀態評估和殘值評估技術;動力電池電、熱和安全治理技術；梯次利用動力電池應用場;梯次利用動力電池再退役標準。考核指標:10MW、能量效率不低于85%3年；完成梯次利用電池儲能系統工程示范驗證。5.2高安全長壽命固態電池的根底爭論〔根底爭論類〕爭論內容：針對智能電網對本質安全、超長壽命、低成本先進儲能技術的廣泛需求，爭論儲能型固態電池的根底科學問題和關鍵技術。具體包括：固態電池電極與電解質關鍵固態電池電芯的設計和制備；固態電池在全壽命周期中的失效機制及安康狀況評估；固態電池的安全性評測方法和.準,說明循環過程中動力學特性及構造演化規律,研制10Ah級以上固態電池單體,循環壽命不低于15000200。2C能量效率不低于90％，完成kWh級固態儲能系統的樣機驗證.5。3MW級先進飛輪儲能關鍵技術爭論(共性關鍵技術類〕,爭論先進飛輪儲能單機及陣列技術.具體包括：爭論飛輪本體技術；研制低損耗高速電機及掌握系統；爭論高牢靠性大承載力軸承系統技術；爭論飛輪儲能陣列的掌握技術；飛輪陣列系統的集成應用技術。考核指標：研制出先進飛輪儲能單機及陣列系統樣機。飛輪儲能單機額定功率不低于300kW,單機儲能容量不低于10MJ，能量效率不低于85%；飛輪儲能陣列系統總功率不低于1MW、儲能容量不低于30MJ、自耗散率不高于額定功2％，完成現場應用驗證。液態金屬儲能電池的關鍵技術爭論〔共性關鍵技術類〕爭論內容:針對智能電網中小型分布式儲能的需求,爭論型液態金屬儲能電池的關鍵技術。具體包括：高性能電極和電解質材料;電池液/液界面的穩定掌握技術；電池的高溫;電池成組技術及能量治理系統。考核指標：研制200Ah以上單體，能量密度不低于150Wh/kg150005kW/30kWh電池模塊，0.2C85％，實現樣機驗證。碳化硅大功率電力電子器件及應用根底理論〔根底爭論類〕爭