PDF《一、项目名称》

一、项目名称 高性能电能质量治理关键技术及系列产品开发与产业化

二、申报奖种 山东省科技进步奖

三、提名单位意见 我单位认真严格地审阅了该项目的提名书及全部附件材料, 确认该项目符合 山东省科学技术奖励规定的提名条件,全部材料真实有效,完成人、完成单位排 序无异议,提名书相关栏目均符合填写要求.

该项目针对电能质量治理装备长期存在的补偿效率低、响应速度慢、安全可 靠性差、拓扑结构和系统控制复杂等难题,发明了高效可靠新拓扑及高性能控制 技术,突破了电网适应型快速精确检测与精准高效补偿关键控制难题,提出了高 可靠性多模组协同控制技术,关键技术综合水平达到或超过国际先进水平. 研发了多个电压等级系列、近百个规格的电能质量治理装置产品,通过了欧 盟CE 等国际认证,并被评为国家重点新产品.由项目完成单位和

20 余家企业推 广应用,产品销往近

20 个省市并部分出口,广泛应用于大型光伏电站、风电场、 区域电网、 煤矿、 冶金等场合, 取得了显著的经济和社会效益, 受到用户的赞誉. 新产品打破国外技术封锁和垄断,大力推动了我国电能质量治理技术进步,以及 新能源发电、煤矿、冶金等产业升级. 获得授权发明专利

28 件,实用新型

16 件,软件著作权

2 件;

起草国家标准

5 项、行业标准

3 项;

发表论文

147 篇,SCI、EI 收录

140 篇. 对照山东省科学技术奖授奖条件,提名该项目山东省科技进步奖一等奖.

四、项目简介 该项目属于自动控制、计算机、电气工程等多学科交叉领域. 电能质量治理装置是解决电网污染、实现节能减排、提高国民经济水平的关 键.随着我国电力系统中大量非线性、冲击性和波动性负荷的增加以及高渗透率 新能源的并网,电网电能质量问题愈发严重,致使电能使用效率仅为 35%.特别 是新能源发电、轨道交通、区域电网、煤矿、冶金等领域亟需全电压等级覆盖、 大功率的电能质量治理装置.然而,已有的产品存在补偿效率低、响应速度慢、 安全可靠性差、拓扑结构和系统控制复杂等难题,尤其是基于现有的电力电子器 件实现大功率电能质量治理装置成为重大难题.为此,本项目在国家和山东省重 大项目的支持下, 突破传统观念成功设计并产业化了一整套具有自主知识产权的 多电压等级系列电能质量治理装备产品,在检测与补偿、拓扑与控制、多模组协 同等方面取得了诸多重要突破.主要创新性工作有: (1)电网适应型快速精确检测与高效精准补偿关键控制技术. 设计了集锁相、 电流检测、功率控制、电压控制和电流控制等为一体的闭环控制体系;

提出加权 最小二乘估计强鲁棒锁相方法(WLSE-PLL) 、频率自适应滑窗离散傅里叶谐波检 测方法(AFSDFT) 、模型预测直接电流(MPDCC)内环控制和频率自适应准谐振 (AFQPR)直流电压外环等控制策略,突破了电能质量治理装置低电压穿越时的 锁相技术瓶颈,解决了补偿电流跟踪慢等难题. (2)中低压电能质量治理装置新拓扑与高性能调制及控制技术.发明了电容 耦合型无变压器中压混合变换器拓扑、三相四线制 T 型三电平拓扑、T 型三电平 并联拓扑等系列 SVG 拓扑结构,提出了最优零序分量注入脉宽调制、混合有源阻 尼等控制方法,解决了系统成本高、可靠性差、控制复杂等难题. (3)高压大功率电能质量治理装置高效运行、测试及智能化技术.提出了多 模块协同无差拍环流抑制策略、增强型负序电压注入方法,发明了混合分散式通 信架构与实时通信协议,解决了多模组并联系统环流大、谐波高、直流电压不匹 配、可靠性差以及模块间通信实时性差等难题. 获得授权发明专利