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儲能是智能電網、可再生能源高占比能源系統和能源互聯網的重要組成部分和關鍵支撐技術。以鋰離子電池為主體的電化學儲能是大規模儲能技術的重要發展方向，然而，鋰離子電池本身存在熱失控的安全風險，并極易由此引發系統性火災。

日前(qian)，國(guo)家(jia)(jia)自(zi)然(ran)(ran)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)基金(jin)委公布2019年度(du)國(guo)家(jia)(jia)自(zi)然(ran)(ran)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)基金(jin)委員會(hui)與英國(guo)工程與自(zi)然(ran)(ran)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)理(li)事會(hui)合(he)作(zuo)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)力科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院牽頭申報項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)“交直流柔(rou)性(xing)互聯的城市能(neng)源(yuan)系統協調運行與故障(zhang)恢復”獲批立項(xiang)(xiang)(xiang)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)科(ke)(ke)院深(shen)入貫徹落(luo)實國(guo)家(jia)(jia)創新驅動發展(zhan)戰(zhan)略，發揮多學(xue)(xue)(xue)科(ke)(ke)綜合(he)科(ke)(ke)研(yan)(yan)(yan)優(you)勢(shi)和高端人才密集優(you)勢(shi)，2019年共(gong)獲批14項(xiang)(xiang)(xiang)國(guo)家(jia)(jia)自(zi)然(ran)(ran)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)基金(jin)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)，獲國(guo)家(jia)(jia)科(ke)(ke)技(ji)進步(bu)獎3項(xiang)(xiang)(xiang)、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)專利(li)獎4項(xiang)(xiang)(xiang)、省部級科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)技(ji)術獎60項(xiang)(xiang)(xiang)、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)電(dian)力科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)技(ji)術獎31項(xiang)(xiang)(xiang)、電(dian)力創新大獎4項(xiang)(xiang)(xiang)、公司科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)技(ji)術獎79項(xiang)(xiang)(xiang)。這些科(ke)(ke)技(ji)創新成果(guo)為電(dian)網安全(quan)、智能(neng)、綠(lv)色發展(zhan)提供新動能(neng)。

加強新興技術研究，多角度提升電網智能化水平

2019年(nian)12月31日，新(xin)一代(dai)電力調度(du)自動化系統(tong)支(zhi)撐平臺和人機云(yun)終端研發完(wan)成(cheng)，并在原型系統(tong)上完(wan)成(cheng)集成(cheng)調試(shi)。這(zhe)一系統(tong)是國家重點研發計(ji)劃(hua)“大電網智能(neng)調度(du)與安(an)全預(yu)警(jing)關(guan)鍵技術研究及(ji)應用”等(deng)科技項目(mu)的重要成(cheng)果。

在國(guo)家電力(li)(li)調(diao)度控(kong)制(zhi)中心組織下(xia)，中國(guo)電科院與南瑞集團、清華大學(xue)等單位(wei)合作(zuo)開展系(xi)統(tong)研發。新一(yi)代(dai)電力(li)(li)調(diao)度自動(dong)化系(xi)統(tong)引入“互聯網+”理念(nian)和(he)云計算、大數據及人(ren)工智能(neng)等新技(ji)術，將實現全(quan)(quan)(quan)業務信息(xi)感知、全(quan)(quan)(quan)系(xi)統(tong)協同控(kong)制(zhi)、全(quan)(quan)(quan)過程(cheng)在線決策、全(quan)(quan)(quan)時空(kong)優化平衡、全(quan)(quan)(quan)方(fang)位(wei)負(fu)荷調(diao)度。系(xi)統(tong)的研發建設將進一(yi)步提(ti)升電網調(diao)度控(kong)制(zhi)技(ji)術支撐(cheng)能(neng)力(li)(li)，有力(li)(li)保障(zhang)大電網安(an)全(quan)(quan)(quan)運行、清潔能(neng)源消(xiao)納和(he)電力(li)(li)市(shi)場(chang)化運作(zuo)。

中(zhong)國電科院將“大(da)云物移智”等先進(jin)技術與傳統能(neng)源(yuan)電力技術深(shen)度融(rong)合，為形成全面感知、全程在線、全要素互聯的(de)能(neng)源(yuan)電力新業態注入新活(huo)力。

智能感(gan)(gan)知是(shi)實現(xian)海量(liang)數據收集分(fen)析的重要基礎。中國(guo)電科院開展了多項傳(chuan)感(gan)(gan)關鍵(jian)技(ji)術(shu)研(yan)究。該公(gong)司(si)研(yan)發的新型物聯(lian)網(wang)電子標簽(qian)(eRFID)具(ju)有離線(xian)讀取和在線(xian)感(gan)(gan)知雙重功能，具(ju)備標識、定位、位移(yi)、傾斜(xie)、振動、溫度(du)等(deng)多參量(liang)感(gan)(gan)傳(chuan)一(yi)體化特征，基于(yu)場-端-云同步(bu)數據源(yuan)構建廣域資(zi)產物聯(lian)網(wang)。

目前，新型(xing)物聯(lian)網(wang)電子標簽(qian)已(yi)在吉林松原、白城9縣市200臺配(pei)電變壓器(qi)上部署，實現(xian)資(zi)產在線、遠程盤點、異動監(jian)控等，減少(shao)現(xian)場(chang)巡檢及數(shu)據維護(hu)工作量30%以上。此外，中國電科(ke)院還開展(zhan)了隧穿磁阻電流傳感器(qi)、微納電場(chang)傳感器(qi)等新型(xing)電參量傳感器(qi)研制，并(bing)研發面向(xiang)輸配(pei)電的多參量、低功耗邊緣智能終端。

新一代智能電(dian)能表研究不僅與居民生(sheng)活息息相關，也為配(pei)電(dian)網精準(zhun)搶修(xiu)、電(dian)力(li)現貨(huo)市場交易等各(ge)類業(ye)(ye)務(wu)數據(ju)的(de)采(cai)集、電(dian)網企業(ye)(ye)數據(ju)中(zhong)臺建設提供了(le)支撐。

中國電科院與多家主流(liu)電能(neng)(neng)(neng)表廠(chang)商合(he)作，完成了(le)“多芯(xin)(xin)”模(mo)組化(hua)設計理念的(de)智能(neng)(neng)(neng)電能(neng)(neng)(neng)表的(de)研發，實現(xian)了(le)非(fei)計量(liang)芯(xin)(xin)的(de)獨立升(sheng)級(ji)，突破(po)了(le)以往電能(neng)(neng)(neng)表不能(neng)(neng)(neng)遠程升(sheng)級(ji)的(de)限(xian)制，并具備(bei)靈活(huo)的(de)數(shu)據采集(ji)能(neng)(neng)(neng)力和強(qiang)大的(de)數(shu)據存(cun)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)力。

在(zai)江蘇、浙江、重(zhong)慶、山東(dong)、河南(nan)等試點應用(yong)地(di)區，居(ju)民(min)客(ke)戶(hu)能(neng)通(tong)過有序充電(dian)模塊實現(xian)電(dian)動(dong)汽車的有序充電(dian)，極(ji)大節約電(dian)費支(zhi)(zhi)出。供(gong)電(dian)企業能(neng)通(tong)過負(fu)荷(he)識(shi)別模塊實現(xian)居(ju)民(min)客(ke)戶(hu)家庭(ting)電(dian)器組(zu)成精確辨識(shi)，為指導客(ke)戶(hu)科(ke)學合(he)理用(yong)電(dian)提供(gong)技術支(zhi)(zhi)撐(cheng)，促(cu)進(jin)居(ju)民(min)客(ke)戶(hu)與電(dian)網的友好互動(dong)。

加強安全穩定技術研究，全方位護航電網安全運行

2019年12月，中(zhong)國電科(ke)院搭建了具備(bei)電網(wang)數(shu)據管理、仿真(zhen)計(ji)算、智能(neng)(neng)分析等功能(neng)(neng)的(de)國家電網(wang)規(gui)(gui)劃仿真(zhen)計(ji)算分析平臺(tai)。該平臺(tai)能(neng)(neng)實現電網(wang)規(gui)(gui)劃與調度(du)運行“統(tong)(tong)一(yi)數(shu)據、統(tong)(tong)一(yi)平臺(tai)、統(tong)(tong)一(yi)計(ji)算”，支(zhi)持用戶量超(chao)(chao)過(guo)200個、計(ji)算節點數(shu)量超(chao)(chao)過(guo)6萬(wan)個、變壓(ya)器數(shu)量超(chao)(chao)過(guo)2萬(wan)臺(tai)、線路數(shu)量超(chao)(chao)過(guo)3萬(wan)條的(de)公司全區(qu)域輸電網(wang)規(gui)(gui)劃網(wang)絡化協同研究。平臺(tai)的(de)搭建首次為電網(wang)科(ke)學規(gui)(gui)劃工(gong)作提供了統(tong)(tong)一(yi)、靈活、高效的(de)技(ji)術(shu)支(zhi)持，同時(shi)為“十(shi)四五”電力發展規(gui)(gui)劃奠定了技(ji)術(shu)基(ji)礎。

依托國(guo)家電網(wang)(wang)(wang)新(xin)一代仿真(zhen)(zhen)平臺，2019年，中國(guo)電科院面(mian)向大電網(wang)(wang)(wang)分(fen)析的(de)多直流(liu)(liu)電磁暫態建模仿真(zhen)(zhen)技(ji)術取得突破，全(quan)面(mian)建成了(le)國(guo)內所有在運直流(liu)(liu)工程的(de)高保真(zhen)(zhen)高效模型，在保證精度的(de)前提(ti)下大幅(fu)降低計算(suan)復(fu)雜度，全(quan)網(wang)(wang)(wang)仿真(zhen)(zhen)進入穩(wen)態時間縮短到1秒(miao)內、計算(suan)速度提(ti)升20倍以上。該技(ji)術已成功應用于國(guo)-分(fen)-省三級調度的(de)電網(wang)(wang)(wang)生產中，為支(zhi)撐電網(wang)(wang)(wang)清(qing)潔低碳、安全(quan)高效運行(xing)提(ti)供了(le)重(zhong)要(yao)支(zhi)撐，標志著(zhu)我國(guo)交直流(liu)(liu)電網(wang)(wang)(wang)仿真(zhen)(zhen)分(fen)析技(ji)術水平邁上新(xin)的(de)臺階。

2019年9月15日，世界首例GIL用于跨(kua)江特(te)(te)高壓(ya)輸電的蘇通特(te)(te)高壓(ya)GIL綜合管廊正式投運，中國電科(ke)院提(ti)出的特(te)(te)高壓(ya)GIL及(ji)架(jia)空(kong)混合線路(lu)保(bao)護技(ji)(ji)術(shu)(shu)方案在該(gai)工(gong)程中獲得全面應(ying)用。該(gai)方案首次提(ti)出線路(lu)保(bao)護分(fen)區配置的策略，能夠(gou)準(zhun)確(que)判斷故障發生區段，保(bao)證在線路(lu)任意位置發生故障時(shi)均(jun)能正確(que)識別故障區段，并應(ying)用不同的重合策略，有(you)效防(fang)止故障對系(xi)統的二次沖擊及(ji)對GIL絕緣的破壞(huai)。這一技(ji)(ji)術(shu)(shu)突破填補了特(te)(te)高壓(ya)GIL及(ji)架(jia)空(kong)混合線路(lu)繼電保(bao)護技(ji)(ji)術(shu)(shu)方案的空(kong)白。

2019年9月26日，±1100千伏(fu)昌吉—古泉特(te)高(gao)壓(ya)(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)輸(shu)電(dian)工程投運。中國電(dian)科院完成了±1100千伏(fu)特(te)高(gao)壓(ya)(ya)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)過(guo)電(dian)壓(ya)(ya)、外絕緣、電(dian)磁(ci)環境等(deng)技術(shu)攻(gong)關(guan)，成功研制(zhi)換流(liu)(liu)變、平(ping)抗、復(fu)合絕緣子等(deng)關(guan)鍵設備，攻(gong)克和突破了系統安全穩定控制(zhi)、復(fu)雜環境外絕緣特(te)性、過(guo)電(dian)壓(ya)(ya)、電(dian)磁(ci)環境控制(zhi)指標等(deng)關(guan)鍵技術(shu)難題，有力(li)支撐工程建設。

在我國(guo)(guo)湖北、湖南、遼寧、安徽等地(di)區(qu)，導(dao)線覆冰舞動災害(hai)頻發，中國(guo)(guo)電(dian)科院基于國(guo)(guo)家重點研發計(ji)劃“極端條件下的大(da)區(qu)域(yu)電(dian)網(wang)設施安全保障技(ji)(ji)術”等科技(ji)(ji)項目(mu)，研發了(le)(le)具有邊緣計(ji)算(suan)功(gong)能(neng)(neng)的輸電(dian)線路舞動智(zhi)能(neng)(neng)監(jian)測裝置，突破了(le)(le)以往監(jian)測裝置可靠性(xing)差、集成度(du)低和(he)數據處理能(neng)(neng)力(li)弱(ruo)等技(ji)(ji)術瓶頸，實現了(le)(le)對舞動災害(hai)重點區(qu)域(yu)重要線路的全面感知，填補了(le)(le)相應領域(yu)國(guo)(guo)內外研究空白，也標志著(zhu)公司建成了(le)(le)首個基于邊緣計(ji)算(suan)技(ji)(ji)術的輸電(dian)線路風振特征監(jian)測體系。

2019年10月，中國電科院與(yu)國網(wang)信息通信產(chan)業(ye)(ye)集團有限(xian)公司(si)(si)合(he)作，建(jian)立(li)了我國視(shi)頻監控覆(fu)蓋地域最廣、接入(ru)數(shu)量最多的(de)國家電網(wang)公司(si)(si)基建(jian)安(an)全(quan)質(zhi)量信息監控中心。監控中心綜合(he)運用物(wu)聯網(wang)、大數(shu)據、云計算(suan)等先進技術，全(quan)面對接27個省級(ji)電力(li)公司(si)(si)基建(jian)現(xian)場作業(ye)(ye)視(shi)頻和安(an)全(quan)質(zhi)量管(guan)理(li)信息，可(ke)同時接入(ru)風險視(shi)頻1000路，具備工程項目統(tong)計、風險遠(yuan)程抽查、違章作業(ye)(ye)處置等多項業(ye)(ye)務(wu)功能(neng)，提升了電網(wang)基建(jian)管(guan)理(li)的(de)信息感知、數(shu)據共享和智能(neng)預警能(neng)力(li)。

加強源網荷儲互動技術研究，多維度助推電網綠色發展

儲(chu)能(neng)(neng)是(shi)智(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)網、可再生能(neng)(neng)源(yuan)高占(zhan)比能(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)和能(neng)(neng)源(yuan)互聯網的(de)重(zhong)要組成部(bu)分和關鍵(jian)支撐技術(shu)。以鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池為主體(ti)的(de)電(dian)(dian)化學儲(chu)能(neng)(neng)是(shi)大規模儲(chu)能(neng)(neng)技術(shu)的(de)重(zhong)要發展方向，然而，鋰離(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)池本身存在熱失控的(de)安全風險，并極易由此引發系(xi)統(tong)性火災。

中國電(dian)(dian)(dian)科院(yuan)研發了鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)(neng)集(ji)裝箱消防(fang)系(xi)統(tong)，能(neng)(neng)在15秒(miao)內撲滅(mie)明(ming)火(huo)，且(qie)24小時內電(dian)(dian)(dian)池(chi)不復燃，有效解決了傳(chuan)統(tong)滅(mie)火(huo)方式對鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)火(huo)災不具(ju)備明(ming)顯抑制(zhi)作用(yong)、無法防(fang)止電(dian)(dian)(dian)池(chi)復燃等問題。消防(fang)系(xi)統(tong)采用(yong)模塊化設計，可根據應用(yong)需要靈(ling)活配置，可廣泛(fan)應用(yong)于大規模儲(chu)能(neng)(neng)、分布式儲(chu)能(neng)(neng)、電(dian)(dian)(dian)動汽(qi)車等多個(ge)領域。

新能源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)存在著(zhu)機(ji)組機(ji)型(xing)多、并(bing)網特性(xing)差異大、現場試(shi)驗工況有(you)限等約束(shu)下(xia)仿真模(mo)型(xing)通用性(xing)和準確性(xing)難以兼顧等問題，中國電(dian)科院全(quan)面(mian)掌握新能源(yuan)(yuan)發(fa)電(dian)機(ji)組機(ji)電(dian)暫態通用化(hua)建模(mo)及參數(shu)整定技術，完成了30余個(ge)類型(xing)風機(ji)和27個(ge)類型(xing)光伏逆變器的(de)參數(shu)整定工作(zuo)，技術覆蓋80%新能源(yuan)(yuan)并(bing)網容量；建立(li)了新能源(yuan)(yuan)基地(di)經(jing)特高(gao)壓直流送(song)出(chu)系統(tong)的(de)數(shu)模(mo)混合仿真平臺，建成了主控和變流控制器在環的(de)風電(dian)機(ji)組并(bing)網特性(xing)評價系統(tong)，有(you)力(li)保障了風力(li)發(fa)電(dian)并(bing)網的(de)安全(quan)穩定運行。

近(jin)年來，大(da)量(liang)具有間歇性、隨機性的(de)分布式電(dian)源接(jie)入電(dian)網(wang)，極大(da)地增加(jia)了(le)電(dian)網(wang)復(fu)雜(za)性和(he)管(guan)控難度，對電(dian)網(wang)的(de)安全、可靠(kao)、經(jing)濟運行產生重大(da)影響(xiang)。

2019年，中國電(dian)科院牽頭的(de)國家(jia)重(zhong)點研(yan)發(fa)(fa)計劃項目“分布(bu)式(shi)可再(zai)生(sheng)(sheng)能源發(fa)(fa)電(dian)集(ji)群(qun)并(bing)網消納關鍵技術(shu)及示范應用”取得(de)重(zhong)大(da)(da)突(tu)破。面向(xiang)工業園(yuan)區(qu)集(ji)中式(shi)接入與農村(cun)戶用分散式(shi)接入的(de)分布(bu)式(shi)電(dian)源靈活(huo)并(bing)網裝備及群(qun)控群(qun)調系統成(cheng)功應用于(yu)該項目位于(yu)安徽金寨(zhai)的(de)示范工程(cheng)中，極(ji)大(da)(da)提(ti)高了分布(bu)式(shi)能源靈活(huo)并(bing)網和高效利用水平。安徽金寨(zhai)光伏用戶的(de)發(fa)(fa)電(dian)收益也(ye)因此得(de)到(dao)極(ji)大(da)(da)提(ti)升，通過項目研(yan)發(fa)(fa)成(cheng)果應用，鐵沖(chong)鄉前營村(cun)村(cun)民李西術(shu)家(jia)的(de)光伏發(fa)(fa)電(dian)年均(jun)收益從1400元(yuan)提(ti)升到(dao)2600元(yuan)。該技術(shu)實(shi)現了大(da)(da)規模分布(bu)式(shi)電(dian)源并(bing)網電(dian)量的(de)有效消納，也(ye)標志著我國在分布(bu)式(shi)可再(zai)生(sheng)(sheng)能源高效利用方面處于(yu)國際(ji)領先地(di)位。

針對當(dang)前分布式(shi)能(neng)源(yuan)站(zhan)(zhan)存在(zai)的規劃設(she)計不合(he)理、生產運(yun)行(xing)效率(lv)低(di)、設(she)備設(she)施利用率(lv)不高等問題，2016年開(kai)始(shi)，中(zhong)國電(dian)科(ke)院與國網上(shang)海綜合(he)能(neng)源(yuan)服(fu)務公司(si)合(he)作，開(kai)發了基于分布式(shi)低(di)碳能(neng)源(yuan)站(zhan)(zhan)多空間(jian)尺度(du)能(neng)源(yuan)互聯互濟規劃與運(yun)行(xing)平臺(tai)軟件(jian)。2019年3月，平臺(tai)在(zai)上(shang)海世博B片(pian)區央企總部能(neng)源(yuan)中(zhong)心(xin)開(kai)展(zhan)試點應用，提高能(neng)源(yuan)站(zhan)(zhan)運(yun)行(xing)效率(lv)10%以上(shang)，為(wei)綜合(he)能(neng)源(yuan)服(fu)務多能(neng)供(gong)應、能(neng)源(yuan)站(zhan)(zhan)代維托管(guan)等服(fu)務提供(gong)了技術支撐(cheng)。

2020年，中(zhong)國電(dian)科(ke)院將圍繞(rao)公(gong)司戰(zhan)略目(mu)標，深入開展能(neng)源互(hu)聯網戰(zhan)略謀劃和關鍵技術(shu)研發，加(jia)緊(jin)步伐建設世界一(yi)流的電(dian)力科(ke)研機構(gou)、技術(shu)咨詢(xun)機構(gou)和權威(wei)質檢認證(zheng)機構(gou)。