电子技术

实现碳达峰、碳中和，能源是主战场，电力是主力军，作为“龙头带动作用”的央企--南方电网率先发布了《南方电网公司建设新型电力系统行动方案（2021-2030年）白皮书》（以下简称白皮书），白皮书提出了八大重点举措推动公司建设新型电力系统工作落实落地，支撑南方五省区及港澳地区碳达峰、碳中和目标实现。

介绍了变电站操作、保护和监测用直流电源系统是电网安全的关键设备，基于电力电子技术的并联智能型变电站直流电源系统，具有电池利用率高、自动在线核容、便于运维检修和供电可靠性优等特点，近年来随其技术的完善和技术标准的建立已在不同类型变电站得到成功应用。

目前，国家电网公司高度重视配电网发展，每年投入大量资金用于配电网建设改造。然而，对于配电网网架薄弱的偏远地区、育网海岛地区以及新能源密集地区，配电网建设改造费用高昂，电能质量间题也较为突出。对于“高海边无”地区，电能质量问题更是非常突出，对居民的生存生活造成巨大影响。 基于大数据云平台的综合功率治理装置的研制，采用大数据云平台和先进电力电子技术，有效解决了电压、谐波、无功、三相不平衡等问题，为配电网提供高品质电能。 随着风电、光伏、储能以及大量非线性负荷的广泛接入，该设备的应用将更为广泛。项目成果已在连云港地区得到推广应用，获得较高评价。2018年公司将继续加大宣传推广力度，实现更加的经济和社会效益。 项目成果适宜在电力行业全面推广应用。

4月21日，国网江苏省电力有限公司联合清华大学电机工程与应用电子技术系，在江苏省能源局的见证下，发布了全国首个省级电力碳排放分析平台，并推出了全国首个碳服务品牌——“eCarbon+”。

配电网直流化是未来发展的重要趋势。城市配电网电缆化率的快速提升、分布式电源直流接入的迫切需求以及数据中心等新兴直流负荷的快速发展，给配网直流化发展提供了强劲动力。发展新一代变电站技术，支撑交直流混合配网构建，已成为配电技术领域的研究热点和竞争制高点，列入国家和公司“十三五”科技规划。 面对新一代变电站发展需求，项目团队在国际上率先提出“柔性变电站”概念，以电力电子技术为核心，具有交直流多端口，端口参数独立调节，功率灵活调配，故障和电能质量扰动相互隔离，集成度高、运行灵活、兼容性好。以其为枢纽站构建交直流混合配电网，可满足用户和电源的定制化需求，助力电网企业服务能力和服务价值提升。 依托公司重点科技项目和2017年“十大重点科技创新工程”，产学研用联合攻关，历时6年，攻克了交直流多端口复合换流、直流短路快速阻断、大容量全固态高频变压器研制、故障穿越等难题，实现了柔性变电站技术从理念到实践的全面突破。

调相机SFC项目通过中国电机工程学会的技术鉴定，整体达到国际领先水平，荣获南瑞集团科学技术进步一等奖。申请专利17项，其中授权发明专利10项，软件著作权2件，发表论文12篇。 产品于2017年在国内首个±800kV扎鲁特换流站调相机SFC系统实现应用，并陆续中标9个工程，实现销售超1.4亿元，利润4000多万元。大型调相机静止变频启动系统的成功研制，填补了我国在该领域的空白，提高装备的国产化率；为了更好的服务碳达峰、碳中和国家战略目标、支撑特高压直流的快速发展，重点攻克了电力电子技术领域的“卡脖子”难题，对保证国家电网安全、促进新能源消纳具有重要意义。

为推动物联网新型基础设施建设，促进物联网关键技术攻关和产业融合发展，发挥工业和信息化部“物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类”示范项目标杆和应用示范作用，工业和信息化部科技司会同中国电子技术标准化研究院编制了《物联网示范项目优秀案例集》。本书共收录了18个物联网在细分领域中的应用案例，从项目概况、项目方案、创新点及推广价值、实施效果等多方面进行了案例解读，全面展示了不同行业对物联网应用的探索路径与取得的成果效益。为落实《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》的融合应用发展行动，全书根据物联网应用领域分为三篇：社会治理篇、行业应用篇、民生消费篇。

随着“多站融合”建设与运营的不断提出与探讨，科华恒盛积极参与变电站、储能站、数据中心、电动汽车充电桩、5G基站、北斗基站、光伏站等多站融合摸索与建设当中，并根据不同类型变电站的特点，提出储能系统与站内其它能源、电源、负载的不同融合技术方案，主要包括①基于储能构建IDC动力电源系统，增加峰谷收益，提升电池可靠性，降低能耗；②基于储能构建多站合一内直流母线微网，实现动力系统资源共用；③基于储能构建规模型三站合一，发挥储能对电网的调峰、调频的调节作用；④基于储能构建光伏、充电桩等应用的多站融合站点，实现节费减能，并为电动汽车充电提供保障。 同时，科华基于30余年的电力电子技术的沉淀，拥有多元化的核心电源产品资源，如储能变流器、IDC数据中心电源设备、光伏逆变器、充电桩、UPS电源等，并已成功参与多个多站融合站点的建设当中。

随着电动汽车的大规模推广以及电力电子技术的不断进步，电动汽车储能电池的附加价值将得到进一步开发和挖掘，其中电动汽车作应急电源就是一种额外投入少、环境友好的附加功能，但是该功能在实际应用中并没有充分发挥，主要有以下三方面原因：一是传统技术仅考虑单一电动汽车作为应急电源供电，输出功率有限，系统可扩展性差。二是传统技术无法高效应对多个电动汽车作为应急电源随机接入配电网，系统自主性差。三是传统技术无法引导多个应急电源协同输出功率，系统稳定性差。为解决现有技术可扩展性、自主性、供电稳定性差等问题，本发明提出多模块协同应急供电方法、装置及系统，实现电动汽车作为应急电源快速、安全地接入配电网并输出大功率电能。 本专利提供了一种考虑多量电动汽车随机接入电网，并可大功率、流程化协同输出电能的应急供电的方法、装置及系统，解决了传统技术的可扩展性、自主性和稳定性均较差的问题，具体体现在以下三方面：一是本专利所提的应急供电方法，可接入多量电动汽车作为应急电源，输出功率高且扩展性强。本专利提出基于多电源模块、协同控制策略的应急供电方法，当电网断电时，主应急电源模块优先启动，工作于电压源模式，同时判断第一从应急电源模块（含电动汽车）是否具备启动条件。如具备则启动供电，并与主电源模块协同供电，工作于电流源模式。再对下一级从应急电源模块进行判断，至所有应急电源模块接入条件判断完毕，系统具备强扩展性。二是本专利所发明的应急供电装置，可实现多量电动汽车随机接入电网作为应急电源，系统自主性高。本专利发明的应急供电装置是供电方法的执行机构，含判断单元和控制单元两类，具备信息收集、处理、判断、策略生成、下发等功能，能够自动识别电网、主应急电源模块、从应急电源模块（含电动汽车）等状态信息，判断是否具备接入应急系统条件，实现多量电动汽车随机接入、退出，系统自主性高。三是本专利所发明的应急供电系统，可控制多个应急电源协同有序输出功率，系统稳定性强。本专利提出的应急供电系统，包含交流电网、主应急供电模块、含电动汽车的各从应急供电模块、应急供电装置以及能量管理单元，能量管理单元能够获取应急供电装置采集的电网运行状态、主应急电源电压输出特性、各从应急电源（含电动汽车）的功率输出特性，兼顾负荷需求和车辆 SOC 等信息，生成各模块协同控制策略，系统稳定性强。综合上述，本专利能够实现系统内多模块顺序启动、协同供电，输出功率可扩展，随机接入自主性强，协同输出稳定性强，优于现有技术。