及大型光伏(并网、微网)系统设计集成技术研究

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1、 国家高技术研究发展计划（863 计划） 先进能源技术领域智能电网关键技术研发（一期） 重大项目申请指南 在阅读本申请指南之前，请先认真阅读国家高技术研究发展计划（863 计划）申请须知 （详见科学技术部网站国家科技计划项目申报中心的 863 计划栏目） ，了解申请程序、申请资格条件等共性要求。 一、指南说明 为了适应经济、社会发展的要求，应对全球气候变化以及电网面临的重大挑战，许多国家开展了智能电网的研究与实践。建设智能电网已成为电力工业发展的必然选择， 对我国积极应对气候变化、确保经济社会持续快速发展、促进能源结构优化和高效利用、保障电力供应安全、培育战略性新兴产业、带动相关产业发展具有重

2、要意义。 科技部在国家高技术研究发展计划（863 计划）先进能源技术领域部署“智能电网关键技术研发（一期） ”重大项目，重点攻克关键技术、形成标准体系、建设示范工程、实施推广应用。 本项目针对大规模集中接入间歇式能源并网技术、 高密度分布式电源并网技术、支撑电动汽车发展的电网技术、大容量储能系统、智能配电与用电技术、大电网智能调度与智能输变电技术等 6 个方向，设置 21 个课题。 本项目国拨经费控制额 5 亿元,自筹经费不低于 5.5 亿元。 1二、指南内容 方向 1：大规模集中接入间歇式能源并网技术 课题 1、风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发 研究目标：重点突破大型风电基地、大型光伏

3、基地的集群控制策略与控制系统研发，建设风电场、光伏电站集群示范工程。 主要研究内容： 风电机组/光伏组件随风速或辐照强度的出力特性、出力波动特性与概率分布；风电场、光伏电站集群出力的时空分布和出力特性。风电场、光伏电站集群控制系统。大型风电基地或大型光伏发电基地的集群控制平台系统示范工程。 主要考核指标： （1）集群控制系统满足大型风电基地或大型光伏电基地的控制要求，并应用于示范工程； （2）集群控制系统能够与已有的发电出力预测、电力调度系统、信息通信系统等实现无缝连接； （3）集群控制系统及其控制策略符合相关技术规定。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 4000 万元，自筹经费不低

4、于 4000万元。 课题 2、间歇式能源发电多时空尺度调度系统研究与开发 研究目标：开发间歇式能源发电实时监测系统、发电调度模型、分析方法及决策支持系统；建立间歇式能源电站出力特性分析平台；形成间歇式能源大区域消纳的框架体系及系统方案；实现调度决策支持系统的示范工程应用。 2主要研究内容： 大规模间歇式能源发电实时监测技术、出力特性及其对调度计划的影响；大规模间歇式能源发电日前与日内调度策略与模型； 省级、 区域、 国家级范围内逐级间歇式能源消纳的框架体系；多时空尺度间歇式能源发电协调调度策略模型及系统示范工程。 主要考核指标： （1）多时空尺度间歇式能源发电调度系统适用于省级及以上电网，实现

5、目标电网范围内间歇式能源发电实时监测及年度、季度、月度、日前和日内的调度及与电网安全的协调控制； （2）示范工程应用于省级及以上电网，所调度的间歇式能源电站不少于 20 个，装机容量占所调度系统总装机容量的比例不小于 5%。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 3000 万元，自筹经费不低于 3000万元。 课题 3、大型风电场柔性直流输电接入技术研究与开发 研究目标： 突破柔性直流输电在大型风电场接入方面的关键技术和工程应用， 提升和完善柔性直流输电核心技术和装备的研发及规模化生产能力。 主要研究内容： 大型风电场接入的柔性直流输电系统分析与建模技术； 柔性直流输电系统数字物理混合仿

6、真平台；交/直流混合接入的控制方法；柔性直流输电系统故障分析与保护策略；输电工程关键技术及样机；核心装备研制与示范工程。 3主要考核指标： （1） 仿真平台能够完成包含 1200 个子模块的柔性直流输电系统的仿真试验； （2）系统成套装置实际应用于示范工程，该示范风电场接入工程的容量不小于 100MW。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 3000 万元，自筹经费不低于 9000万元。 课题 4、间歇式电源并网规划与随机全过程分析技术研究与开发 研究目标：提出间歇式电源并网仿真分析实测模型建模方法；提出电源、电网协调规划方法，开发间歇式电源并网全过程仿真分析系统；提出基于概率分析的随机

7、评估方法，开发间歇式电源并网规划及运行随机评估系统；完成实际工程验证。 主要研究内容： 间歇式电源基础数据、模型及参数辨识技术；间歇式电源与电网的协调规划技术；间歇式电源并网全过程仿真分析技术；间歇式电源接入电网安全性、 可靠性、 经济性分析评估理论和方法。 主要考核指标： （1）间歇式电源的实测参数模型适用于接入电网电压等级110kV 以上的风电机组/风电场、光伏电站的机电动态过程仿真； （2）间歇式电源并网全过程仿真分析系统可实现 20000 节点规模系统的电磁暂态、机电暂态、中长期全过程混合仿真，可仿真全天的动态特性； 4（3）大规模间歇式电源并网规划及运行随机评估系统可适用于 2000

8、0 节点规模系统，其中风电不低于 1.5 亿千瓦，光伏不低于 2000 万千瓦，具备容量可信度分析、电力电量平衡、随机生产模拟等功能，可计算间歇式电源并网的供电可靠性等指标； （4）所开发系统须经过省级电网实际工程验证。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 2000 万元，自筹经费不低于 500万元。 方向 2：高密度分布式电源并网技术 课题 5、高渗透率间歇性能源的区域电网关键技术研究和示范 研究目标： 发展适应高渗透率间隙性电源接入电网的综合规划方法， 提出时空互补的区域电网间歇性电源优化调度方法和协调控制策略，掌握风、光、储、水等多种电源多点接入互补运行技术， 发展含高渗透率间歇

9、性电源的区域电网防灾技术和应急机制，建立含高渗透率间歇性电源的区域电网仿真平台，建立区域电网示范应用。 主要研究内容： 适应高渗透率间隙性电源接入电网的综合规划方法； 提高区域电网接纳间歇性电源能力的关键技术； 时空互补的区域电网间歇性电源优化调度方法和协调控制策略；风、光、储、水等多种电源多点接入互补运行技术； 含高渗透率间歇性电源的区域电网防灾技术、应急机制、数字仿真平台和示范应用。 主要考核指标： 5（1）仿真试验平台可仿真间歇性电源渗透率不小于 30的电网的各种运行工况； （2）示范工程的间歇性电源渗透率不小于 20。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 4000 万元，自筹经

10、费不低于 4000万元。 课题 6、高密度多接入点建筑光伏系统并网与配电网协调关键技术 研究目标：全面突破区域性高密度、多接入点建筑光伏系统的并网稳定控制、 电能质量调节和系统安全保护三方面的关键技术，形成高密度建筑光伏系统与配电网协调运行技术体系，为建筑光伏并网发电系统在我国的大规模推广提供技术支撑和关键设备。 主要研究内容： 区域性高密度、 多接入点光伏系统并网及其与配电网协调关键技术；功率可调节光伏系统与储能系统稳定控制技术、区域性高密度、多接入点光伏系统的电能质量综合调节技术、新型孤岛检测与保护技术、能量管理技术；不同储能系统的高效率智能化双向变流器、新型集中与分散孤岛检测装置、分散计

11、量测控系统和中央测控系统等关键设备。 主要考核指标： （1）光伏装机总容量10MWp，系统中应有总容量不低于500kW 的功率可调节光伏电站，配套建设 1MWh 储能站； （2）示范工程的电能质量满足国家标准要求； 6（3）有完善的反孤岛保护功能，配电网继电保护装置满足光伏电源并网后的双向特性要求。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 3000 万元，自筹经费不低于 1500万元。 课题 7、含分布式电源的微电网关键技术研发 研究目标： 提出微网结构设计理论及微网综合性能评价指标体系，提出多种典型的微网结构；构建微网动态模拟实验平台；攻克微网多电源协调控制、运行模式切换等技术难点；掌握

12、能量型储能和功率型储能装置的互补优化控制技术； 提出考虑能量集中调度和需求侧响应的微网能量管理策略；建设微网示范工程。 主要研究内容： 微网的规划设计理论、方法、综合性能评价指标体系、规划设计支持系统、运行控制技术；微网动态模拟实验平台和微网中央运行管理系统；具有多种能源综合利用的微网示范工程。 主要考核指标： （1）规划设计支持软件可进行不同的分布式电源和储能容量优化配置及微网结构优化； （2）动态模拟实验平台可模拟不同电压等级含多种分布式电源、储能和负荷类型的微网系统； （3）示范工程的系统容量不小于 1MW，分布式电源中间歇式电源比例不小于 50%，内部负荷供电可靠性达到 99.99%，

13、电能质量满足国家标准要求，可实现并网/孤岛运行模式的切换。 支持年限：3 年。 7拟支持的国拨经费控制额 3000 万元，自筹经费不低于 2000万元。 方向 3：支撑电动汽车发展的电网技术 课题 8、电动汽车智能充放储一体化电站系统及工程示范 研究目标： 攻克电动汽车电池更换站作为分布式储能单元接入电网的关键技术；提出电池梯次利用及成组的原则和策略；提出更换站与储能站一体化设计方案和运行方案； 建成更换站与储能站一体化示范工程。 主要研究内容： 电动汽车电池更换站运行特性分析， 更换站作为分布式储能单元接入电网的关键技术和控制策略；电池梯次利用的筛选原则、成组方法和系统方案；更换站多用途变流

14、装置；更换站与储能站一体化监控系统；更换站与储能站一体化示范工程。 主要考核指标： （1）多用途变流装置最大效率不小于 95%，注入电网电流总谐波畸变率小于 5%； （2）监控系统能够实现一体化充放电站与储能站内设备的实时监控和数据采集， 实现更换站运营监控和储能系统并网控制功能； （3）示范工程的储能系统规模不小于 1MW/2MWh。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 2000 万元，自筹经费不低于 4000万元。 8课题 9、电动汽车充电对电网的影响及有序充电研究 研究目标：掌握电动汽车充电的功率需求和能量需求特性，提出电动汽车有序充电控制策略，研发有序充电控制器，建成电动汽车有

15、序充电试验系统， 评估规模化电动汽车有序充电对电网的影响。 主要研究内容： 电动汽车充电需求特性和规模化电动汽车充电对电网的影响；电动汽车有序充电控制管理系统；电动汽车有序充电试验系统。 主要考核指标： （1）电动汽车充电负荷预测系统能够给出充电负荷时空特性，完成电动汽车对电网影响的定量评估，提出评价指标和相关改善措施； （2）有序充电控制管理系统能够监控的电动汽车数量不少于 20000 辆； （3）在有序充电试验系统的监控范围内，保证实际充电功率与系统控制目标值的偏差不大于 10%，同时保证与用户充电需求目标值的偏差不大于 10%。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 1500 万元

16、，自筹经费不低于 750万元。 课题 10：电动汽车与电网互动技术研究 研究目标：掌握电动汽车与电网互动的关键技术和控制策略，开发电动汽车智能充放电机、智能车载终端及电动汽车与电9网互动协调控制系统，建设电动汽车与电网互动实验验证系统，验证电动汽车与电网互动的可行性。 主要研究内容： 电动汽车与电网互动的控制策略和关键技术； 电动汽车智能充放电机、智能车载终端和电动汽车与电网互动协调控制系统；电动汽车与电网互动实验验证系统； 电动汽车充放电设施检验检测技术。 主要考核指标： （1）互动协调控制系统可与电动汽车和充电设施进行信息交互，可根据电网实时状态控制电动汽车充放电过程，可监测不少于 20000 辆电动汽车； （2）智能车载终端具有与车辆及互动协调控制系统的通信接口，具有采集电池充放电关键数据的能力，具有执行远程指令的功能； （3）智能充放电机最大效率不小于 95%，注入电网电流总谐波畸变率不大于 5%。 支持年限：3 年。 拟支持的国拨经费控制额 1500 万元，自筹经费不低于 750万元。 方向 4：大容量储能系统 课题 11、大容量储能系统设计及其监