灵活组网

电力电子设备已成为现代电网的重要组成部分。大量分布式光伏、电动汽车通过整流、逆变接入传统交流电网，存在能源转化效率不高、源荷匹配灵活性差等问题。发展直流配电，构建交直流混合配电网，是减少电能转换环节、提升综合能效的必由之路。 电力电子变压器（PET）是交直流混合配电网络的核心设备，本项目之前，其组网运行主要存在以下难题：①设备损耗大，长期运行的经济性低；②控制保护难，故障隔离慢，存在系统振荡风险，影响供电可靠性；③运行灵活性差，不利于有效集成分布式能源、合理调配多样性负荷。 项目团队在国家自然科学基金、国网公司科技项目的资助下，开展产学研用协同攻关，研制了高效率多端口电力电子变压器、多功能复用的直流故障电流控制器，突破了交直流配电网控制保护、系统振荡抑制等关键技术，实现了灵活组网、高效运行。 项目获授权发明专利26项，发表论文60篇，出版专著1部，发布国家标准1项，立项IEC标准1项。王锡凡院士领衔的鉴定委员会认为 “整体达到国际领先水平。项目建成了北京延庆智能电网工程、苏州同里交直流系统示范工程以及连云港海岛综合示范工程，实现了源网荷储协调运行。项目成果对支撑大规模电力电子设备接入后电网高效稳定运行具有重要的现实意义。

随着规模化的分布式新能源、储能及新型电能替代负荷接入配电网络，传统配电网角色已从单一的电能供给网络逐渐演化为区域资源优化配置平台。然而，现阶段尚缺乏支撑海量分布式资源管理与协同运行控制技术体系,限制了配电系统资源优化配置能力的发挥。本报告提出一种基于灵活组网运行与多端口柔性组网设备的物理及运行形态，从分层自组织架构设计、拓扑优化运行手段、柔性互联及交直流组网支撑设备等方面介绍团队研究成果，为新型配电系统分布式资源管理与高质量运行提供系统性的解决方案。

远程集控自主充电无人机电网巡检技术主要在“龙巢”、自主作业控制、智能管控系统三个方面进行创新研究，研究了一种系列化，多功能、自主智能、灵活分布的全天候智能作业管控平台；形成分布在变电站、线路、工作现场的，具备指挥、通信、自检测、数据分析判断、电力物联功能的枢纽，并满足系列化、多功能、多场景、灵活组合、集群工作需要，实现作业现场各类电子设备的物联，交互式指挥控制；在现场形成多路通信、灵活组网的数据分析预判中心，开创一种智能的无人巡视、检修辅助、安全监控、故障应急的电网运维检修作业新模式。避免人工参与现场操作的随机性带来的巡检效果不稳定问题，摆脱人为因素影响和无人机能源供给瓶颈的影响，真正实现电力巡检作业的自主化和无人化，保障现场巡检作业安全和质量，有效提升电力巡检作业效能，建立智能化标准化巡检模式。

“海上风电走向深远海，海上输电系统占到成本的比例也随之增加，大规模海上风能的高效汇集和经济送出，也是助力海上风电平价的关键之一。目前主流的海上风电汇集送出技术主要有工频交流输电和柔性直流输电两种，柔性低频交流输电是我国原创突破的一种新型高效经济的交流输电技术，是工频交流与直流输电的有益补充，可提升输电能力、柔性控制与灵活组网。