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内蒙古是落实国家双碳战略、保障国家能源安全的重要能源基地，然而大规模新能源持续增长面临“调控受制，送出受阻，消纳受限”的困境：在供给侧，热电联产机组占比高，系统调节能力不足，可再生能源并网消纳受制；在传输侧，内蒙古1亿千瓦新能源出力时空波动与相邻省级电网运行特性难以匹配，“窝电”严重；在需求侧，新能源装机远超本地负荷，富余绿电难以在供暖等终端利用，煤炭消费剧增而绿电消纳受限。并网消纳瓶颈已经严重制约新能源基地战略实施。项目依托三项国家重点研发计划、四项国家自然科学基金等项目，攻克了“风光火储互补、源荷互动、电热互济、跨区互联”的新能源并网消纳技术，研发了核心装置及系统，有效提升可再生能源并网消纳能力超275.3亿千瓦时，为内蒙古可再生能源持续快速增长提供重要支撑。 主要技术创新点如下： 1、突破了“风光火储热”多主体/多能流/多尺度协同调控与新能源并网消纳技术。攻克了热电联产机组非线性、非凸性电热复杂耦合的统一建模方法、多级蒸汽蝶阀协同的出力快速调节技术，研发了电热多元储能经济配置策略、优化运行技术及关键控制装置，实现了热电机组供暖期深度调峰(10%-90%)、“风光火储热”短时频率/中期灵活/长期充裕多尺度协同经济运行，新能源发电并网比例从21%提升至36%。 2、攻克了广域源网荷储协同的新能源跨省区外送能力提升技术。提出了气象/地理/技术/经济/行为多源数据驱动的可再生能源/负荷/可调节资源区域异质特性表征方法，攻克了交直流复杂网络拓扑降维等值、省际联络线潮流高阶泰勒展开逼近、稳定极限动态定容的跨省区关口断面潮流精确控制与送出能力提升技术，研发了广域多元协同的人工智能调控系统及数字孪生平台，蒙东新能源外送能力提升420万千瓦、年度送出电量提升130亿千瓦时。 3、创新研发了云-边-端多能互动的新能源就地消纳技术及装备。提出了富余可再生能源清洁供暖的消纳新策略，研制了无级电热调制与承压式热水储热控制装置，突破了考虑电采暖蓄热、区域热网时滞、建筑热惯性的电热负荷优化技术，攻克了海量分布式主体在线参数辨识、能耗管控技术及系统，实现了蒙东16万户、200万千瓦电采暖的智能管控和友好互动。 项目授权发明专利45项，发表高水平论文26篇，发布国家/行业等标准6项，被国际能源署、诺奖得主及11位中外院士正面评价、受央视等媒体报道。经程时杰院士领衔的专家组鉴定，项目整体达国际领先水平。成果已在蒙、疆、青、黑、吉等多个地区推广应用，累计支撑新增新能源消纳696亿千瓦时、经济效益28.73亿元，助力内蒙古新能源外送规模2023年跃居全国首位。

以可再生能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”战略目标的关键支撑。但是，可再生能源与负荷的双重不确定性严重制约了“源-网-荷-储”系统的供需平衡与高效运行。近年来，信息技术的快速发展打破了传统能源系统间的物理与信息壁垒，高效统一的“源-网-荷-储”综合能源系统逐渐成为电力系统智能化管控的重要方向。然而，融合能源生产利用技术、网络通信与信息技术的智慧源网荷储系统在容量配置、稳定控制与协同优化等方面，仍面临以下突出挑战： 1)容量优化模型复杂，设计精度与效率难兼顾。可再生能源的不确定性与多元储能的差异性，使智慧源网荷储系统的容量配置模型呈现规模庞大、耦合紧密的特征。集中式求解效率低下，传统分布式算法收敛慢，难以在规划设计精度与运行效率之间取得平衡，亟需探索先进的容量优化配置方法。 2)设备层精度与鲁棒性制约，高性能控制难保障。柔性互联设备是系统控制的核心执行单元，其响应精度与抗干扰能力直接决定上层优化成效。但现有设备在构网/跟网协同、电网扰动支撑和宽工况适应性方面仍显不足，迫切需要突破高精度功率控制与强扰动抑制技术，研发具备主动支撑和智能调控能力的新型柔性互联设备。 3)系统层供需复杂多变，高效协同优化难实现。在多场景切换、异构能源跨时域响应及供需不确定性条件下，现有控制策略难以有效适应外界变化。为此，亟需提出具备快速响应、强鲁棒性和自适应能力的协同控制策略，以实现多场景、多响应尺度条件下的安全、经济与高效运行。 4)规划与调度衔接不足，跨时域调度难落地。日前规划与日内调度需在可行性与经济性之间快速权衡，但传统单层方法难兼顾准确性与时效性，多元储能与转换设备的物理约束也限制了策略的执行性与精度。亟需构建模型与算法深度融合的跨时域一体化调度策略。 为攻克上述难题，项目组历经十余年基础研究与技术攻关，依托国家重点研发计划、中国电建集团科技项目和国家自然科学基金等支持，围绕智慧源网荷储系统规划设计、协同控制与调度优化问题，结合青海共和100万千瓦光伏光热系统、汕头“风-光-储”示范工程等实践，形成了从容量配置、稳定协同控制到跨时域调度的完整方法体系，构建了具备自主知识产权的智慧源网荷储稳定控制与协同优化技术平台。成果突破了国外技术垄断，显著提升了系统工程化应用水平，为国内智慧源网荷储系统的融合发展提供了坚实的理论与技术支撑。 1)提出了融合系统运行机理与新能源出力特性的一体化容量优化配置方法，构建了全场景可行的风光储容量优化模型，并设计了分布式惩罚原始-对偶次梯度算法，突破了集中式求解的规模瓶颈。该方法在保证精度的前提下，较主流分布式算法效率提升50%以上，解决了系统容量配置中的大规模建模与高效求解难题。基于此成果开发的基地/园区多能源容量优化配置工具，被用于青海共和100万千瓦光伏光热一体化等重大工程，被央视13套等誉为具有不可或缺的独特优势。 2)研发了改进型虚拟同步发电机构网控制技术与具备主动故障穿越的鲁棒协同控制技术。建立了宽频带功率耦合模型并量化稳定性边界，为参数设计提供指导。结合阻尼功率观测器与多谐振电流控制，实现了次同步振荡抑制与谐波精准补偿。通过多源数据融合开展电网故障的实时诊断，并采用自适应准PR控制结合预同步与功率前馈策略，保障了模式的平滑切换与潮流优化。依托该成果研制的柔性互联系列产品，通过中国电工技术学会等专业组织鉴定，专家一致认为其整体性能达到国际领先水平。 3)创立了基于数据驱动与事件触发的多目标实时供需协同调控方法。该方法引入自适应参数替换与逆推优化，以经济、低碳、安全等加权即时奖励为优化目标，并设置供需偏差惩罚项。在此基础上，结合改进型多智能体近端策略优化(MAPPO)算法，实现了连续动作空间下的快速供需平衡，显著提升系统供能质量。基于该成果研发的零碳供能系统，使数据中心综合能源利用效率提升30%以上，实现“零碳-经济性”双示范，并支撑建成全国首个分布式零碳智慧能源中心(榆林)。 4)提出了“日前-日内”跨尺度一体化调度优化方法，构建了兼顾日前与日内的全场景可行鲁棒模型。设计了双层优化算法，将列约束生成机制与机理约束的深度强化学习框架相结合，有效应对跨时域、多场景调度复杂性。在保证鲁棒性与实时性的前提下，该方法实现运行成本降低约20%、新能源利用率提升约10%，突破了跨尺度调度中的建模复杂与高效求解瓶颈。该成果经中国可再生能源学会鉴定，在多能源系统协同优化运行技术方面达到国际领先水平。 该项目已获授权发明专利68项，发表学术论文158篇，主编参编技术标准10项。研发的源网荷储系统在柔性互联设备高效调控与系统协同优化运行等关键技术方面，被同行专家认定为达到了国际领先水平。成果已成功应用于中电建青海共和100万千瓦光伏光热发电系统、汕头“风-光-储”一体“能源互联网+”示范工程等多项重大工程，支撑了新能源大基地、零碳智慧工厂和零碳生活园区等领域建设，近三年累计新增合同额超80亿元，产生了显著的社会影响。

一、项目背景：涤纶合成纤维作为世界上人工产能最大、市场应用最广泛的纤维品种，在中国化纤工业产量中，占据了总产量的80%以上。其中全拉伸丝(FDY)是中国涤纶产业的主要产品之一。随着国内纺织行业的迅速发展，国内与之配套的企业也如雨后春笋般争相登场。其中纺织助剂这个冷门行业，前期一直受国外企业所垄断。近年来全国各地企业都在研发相应的产品以解决中国被国外卡脖子的问题。虽近几年油剂研发有一定突破但是仍与进口油剂相比还有一定差距，纺丝助剂性能的提升仍是国内研究的主要方向。现有的FDY油剂由于无法达到耐热抗结焦的要求，且在热辊箱内易出现大量油烟，产生刺鼻气味，影响环保以及生产人员的身体健康。在秋冬季节时，由于环境温度等的问题，平常市面上的FDY油剂容易出现凝固无法流动的现象。为了解决上述出现的这种问题，此次该公司根据下游客户的实际使用需求，特研发了该流动性优良且可原油上油的FDY专用油剂。 二、项目技术概况： 1、设计指标：根据市场潮流和客户需要，经过技术人员反复论证和试验，确定的主要技术指标如下： (1)外观(25℃)：黄色透明液体； (2)pH值(1%水溶液)：8.0±1.0； (3)运动粘度(40℃，mm²/s)：40.0±5.0； (4)电导率(10%水溶液，us/cm)：≥700； (5)倾点(℃)：≤5； (6)水分(%)：8.0±2.0。 2、技术关键和创新点： (1)从原料单体把关，提高各组分的产品适配性。众所周知纺丝助剂FDY油剂是由多种原料单体如乳化剂、平滑剂、乳化剂、柔软剂等多种成分复配而成，其中每一个单体都对应着不同的功能作用，由于其功能性质的不同，在选择使用时对于指标要求没有一个确切的要求，所以时常会有产品指标略有偏差的单体进入复配环节，导致同品种油剂不同批次的产品指标相差大的现象。此次专门针对原料单体的品质进行排摸把关，明确各单体的指标要求，通过打样测试调整各组分的比例，最终确定各单体比例进行车间量产，针对量产过程中出现的问题再做调整，使油剂产品的运动粘度(40℃)最终保持在40.0±5.0mm²/s这个范围内。 (2)选用高闪点矿物油，提高油剂耐高温性能。为提高纺丝油剂的润滑性能，纺丝助剂中的平滑剂一般选用的都为矿物油，但部分生产厂商为节约成品，所使用的的矿物油为非标的低闪点矿物油，以至于制成的产品存放周期短，使用时刺激性气味大。此次从起始的矿物油进行控制把关，统一选用闪点高于200℃的低硫矿物油作为平滑剂，使用该原料生产的产品能在一定程度上改善车间环境，减少油烟的产生，同时另一方面其气味较淡，在经过车间高温热辊时散发的气味也较少，对车间员工更加友好。 (3)保持原油中适当的水分含量，减少有效成分的流失。涤纶高速纺FDY油剂使用时一般都是通过配置乳液上油，但是这个方法存在能耗高的缺点，因为当乳液上在丝束上并经过热辊时，温度高达130-180℃，此时大量水分会被蒸发，同时带走热量，在卷绕过程中增加了电耗；此外大量挥发掉的水分还会破坏油膜，导致丝束上油不均匀，在后续的拉伸染色当中都会存在问题。但是维持原油中适当的水分含量，此次使其水分保持在8.0±2.0%这个范围内，既可以保证原油拥有良好的流动性，同时又可以在纤维经过热辊时替代有限成分挥发掉，保证丝束上油的稳定性同时也降低了车间的电耗成本。 (4)调整油剂比例配方，优化产品的低温流动性。市面上生产的FDY油剂的低温流动性一般都比较差，它们的倾点都在10℃左右。此次针对产品在低温状态下的流动性能进行了研究提升，在不影响油剂性能以及后道使用的情况下，通过对油剂配方的比例调整，将油剂产品的倾点降低至5℃以下，使其可以在相对降低的温度下也可以保证较好的流动性能，为客户存放产品的环境增加了可选择的范围。 (5)较高的电导率，消除纤维静电积累。合成纤维不具备天然纤维所具有的那种天然胶质和油膜，吸湿性差，不导电，因此在纺丝过程中容易因不断摩擦而产生静电，导致在后续生产、卷绕过程中出现毛丝断丝的现象。该产品的电导控制在700us/cm以上，可以有效改善毛丝、断丝的情况，同时赋于纤维以柔软、平滑等特性，使其顺利通过后道工序。

①1.课题背景：中国农产品追溯制度正在日趋完善，与其相适应的追溯信息平台也有一定程度的发展，但仍然与实用要求有一定的差距。中国农产品质量追溯系统建设的不足,其中监管效率低、手段落后、相关利益主体缺乏参与意愿、农业企业规模小数量大、标准化程度低以及资金缺乏是重要的制约因素。从追溯平台来看，还处于摸索和研究的阶段，平台标准不统一，应用程度低，更谈不上任何普及。为实现农产品生产、收购、储存、运输、销售环节的全程可追溯提供信息平台，实现农产品“来源可追溯、流向可跟踪、信息可查询、产品可召回”的功能，甘肃新空间信息技术有限公司研制开发了“农产品质量安全智能追溯预警系统”，该系统主要由生产加工管理子系统、批发或零售管理子系统、监管子系统、公众服务子系统和产品质量预警分析等功能模块构成。①2.课题来源：该项目由省科技厅2020年甘肃省第五批科技计划（甘肃省科技特派员（基地）专项下达任务，项目名称为“农产品质量安全智能追溯预警系统推广与应用”，项目编号为20CX9NA004，共支持科研经费10万元，项目执行期为2021年01月10日至2023年01月09日。 ②技术原理及性能指标：农产品质量安全智能追溯预警系统主要以二维条码为载体，对农产品质量安全进行全程追溯。通过在农业生产企业应用农产品质量追溯管理系统，实现农产品生产的产前提示、产中预警和产后检测；通过将农产品生产企业数据汇集到监管平台，构建追溯平台数据库，实现上网、手机二维条码扫描等方式的追溯查询，从而保障农产品质量可追溯。使相关监管部门能够实时地、精确地掌握主要农业企业的动态，控制区域内的农产品生产环节安全可靠。利用微信等社交平台让普通消费者查询农产品溯源信息，即提供GM和QR码两种二维码在系统中的应用。1）实用性原则，采用成熟可靠的技术和设备，达到实用、经济和有效的目的。2）开放性原则，首先是要有利于未来网络系统扩充，其次还要有利于在需要时与外部网络互通。3）高可用性/可靠性原则，确保很高的平均无故障时间和尽可能降低平均故障率。4）安全性原则，确保网络系统和数据的安全运行。5）先进性原则，采用先进而成熟的技术，较先进的技术和设备，符合网络未来发展的潮流。6）易用性原则，整个系统必须易于管理、安装和使用，网络系统必须具有良好的可管理性，并且在满足现有网络应用的同时，为以后的应用升级奠定基础。网络系统还应具有很高的资源利用率。7）可扩展性原则，在规模和性能两方面具有良好的可扩展性。 ③技术的创造性与先进性：农产品质量安全追溯预警系统将农产品的生产、采购、仓储、物流、销售等信息有机统一起来，实现从种植源头到产品销售再到个人的管理。政府监管部门可以通过系统准确掌握产品流向，当产品出现问题时，可以快速掌握相应产品的流通流向，并采取对策，从而提高企业的信息化、标准化水平，提高管理效率，保证消费者有更好的知情权，有利于提高消费者的食品安全意识。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性：该项目通过农产品安全智能溯源信息系统可以显示溯源扫码情况、互动交流情况。可以绑定网上商城，通过开展营销活动，可激励用户扫码，加深用户对产品的品牌认识，间接为公司宣传产品。查询模块形成溯源二维码后，消费者可通过扫码获取溯源信息。查询信息：查询次数显示、商品通用信息，例如商品名称、规格型号、品牌、产地、市场价格、生产日期、操作员姓名等。查询内容：验证真伪，提示用户所购买产品的真伪性，加工流程，展示商品所经历的生产加工流程信息，加深用户对产品的了解。检验报告：出具该批产品的检验检测报告，提升产品质量说服力。市场流通：可对用户展示该件产品由企业销售的产品流向。 ⑤应用情况及存在的问题：一是科技特派员选派标准问题。原单位专业技术人员相对不足，比较难挑选出适合的人选。其次，单位骨干成员被选拔和派遣，往往都难以长期工作，极大地增加了科技特派员选拔的难度[19]。再次，一般专业技术人员的专业水平和业务能力很难满足当地工作的需求。二是科技特派员时间问题。部分科技特派员难以从原工作单位完全脱产，受家庭因素制约、社会因素影响，科技特派员的工作时长无法充分满足制度需求，很大地影响工作整体效率。三是科技特派员的专业问题。特派员的专业对口性是提升基层科技工作效率的关键，同时是科技特派员制度是否能取得成效的关键。结合当地实际，科技特派员的专业对口性问题较为明显，着重表现为专业技术水平难以满足当地需求。部分科技特派员虽然主观责任感强，但受专业水平制约，难以满足农村科技工作实际的需求，导致基层科技工作受到较大制约，也制约了工作的效率。

推动实现“碳达峰、碳中和”国家战略目标，要加快推进电力行业低碳转型，建设新型电力系统是其中关键。随着风、光等新能源、可控负荷的大规模接入及电力市场化改革的深入，电网稳定运行的不确性明显增加。此外，极端气候与四川电网一次能源的单一性相互叠加使得保供电面临巨大挑战。电网调控亟需从“源随荷动”过度到“源网荷储”协调互动，这需要调度运行全面及时的把控电力系统发输变配用全环节。 传统在线分析软件难以满足新型电力系统建设所带来的对电力系统进行全面、快速计算的需求，亟需研发高性能在线分析和调控决策软件，以挖掘各级电网灵活性资源，支撑清洁能源大范围资源优化配置与局部区域就地平衡消纳，保证安全可靠优质供电。 在国家重点研发计划、国家电网公司科技项目支持下，项目团队从2014年开始，历时9年，持续开展相关研究和工程实践。构建了发输变配“电网一张图”时空演化图，开发了大电网超实时稳态分析软件，以时空演化图和超实时稳态分析为基础实现了输配网协同状态评估和协同优化。 该项目成果将电网建模方式从输配网分别独立建模发展到发输变配统一建模，将电网在线稳态分析周期从分钟级提升到秒级，将输、配网单独优化拓展到协同优化，实现了电网调度自动化系统在线分析技术的新跨越。 项目原创了电力图计算平台，首次实现了图计算技术在电力系统的应用，取得如下创新成果： 1.首创电力关系型数据模型-图数据模型转换方法及快速全局/增量拓扑分析算法，形成发输变配“电网一张图”时空演化图，构建电力系统级资源中心。 2.首次提出电力图节点/分层并行计算方法，原创电力图计算平台，研发图状态估计、图在线潮流、图预想故障分析软件，解决大电网超实时稳态分析计算速度的难题。 3.首次提出基于预测信息和实时量测相结合的发输变配“电网一张图”状态估计模型，构建输配网多级多维度电网画像，解决分散的负荷资源聚合难题。2022年夏在四川电网严峻保供形势下，支撑电网调度管理工业负荷超1700万千瓦，保障居民日用电量增长3倍。 4.创新提出适用于输配网优化的凸松弛和多参数投影分解方法，研发输配网网络重构和无功电压协同优化软件，实现电网运行方式优化和无功电压控制。 项目授权发明专利60项，美国专利1项；取得软件著作权13项；发布行业及企业标准5项；发表论文52篇(SCI论文28篇、EI论文18篇)，出版专著2部。 项目成果已在四川、重庆、上海、云南等14家省(市)电网公司得到广泛应用，并推广到国电南瑞科技股份有限公司、东方电子股份有限公司、北京中恒博瑞数字电力科技有限公司、深圳鹏图数据科技有限公司及美国Global Optimal Technology公司。项目产生直接经济效益8.16亿元，间接经济效益15.68亿元。 中国科学院周孝信院士领衔的成果评价委员会，一致认为“项目原创了电力图计算平台，首次实现了图计算技术在电力系统的应用，项目成果整体处于国际领先水平”。项目荣获2021年国网四川省电力公司科学技术进步特等奖。

随着弹性配电网的不断建设，分布式电源占配电网接入电源额定容量比重持续攀升。当前弹性配电网“风光+储能”模式已逐渐形成低成本、稳定可调的体系，支撑未来的新型配电网，以及碳中和的发展。然而，随着大规模分布式电源及电动汽车充电桩等多样性负荷的接入，弹性配电网面临着短路电流增大、清洁能源消纳能力不足、能效水平降低、潮流控制和电能质量控制难度增加、季节性缺电问题严重等诸多挑战。平衡区作为近年来兴起的研究热点，可通过感知和调控区内广泛柔性资源能量流动，实现区内区间电力电量稳定平衡互济，解决新型配电网电力保供、新能源消纳、电能质量、供电可靠性等一系列问题。因此，构建弹性电网平衡区已成为了未来新型配电网发展的必然趋势。然而，弹性电网平衡区的建设还面临诸多挑战：1)科学规划难，缺乏弹性平衡能力评价体系及提升技术。2)稳定控制难，能量管理技术和紧急调控技术需进一步优化。3)精准防御难，故障自愈技术、策略及装备需进一步研究。4)经济运行难，在大规模可调源荷并网态势下，缺乏高效的经济调度策略。 经过三年时间的攻关，项目面向未来新型配电网，从规划、运行、防御等层面实现了弹性配电网平衡区关键技术突破和产业发展。主要创新如下： (1)提出了基于直觉模糊交叉熵的配电台区平衡指标，解决了弹性配电网平衡区规划阶段缺少量化指标的问题，实现台区平衡能力分级； (2)提出了一种考虑多能源协调的配电网弹性综合评估方法及能量平衡优化方案，实现了配网中弹性资源的能量平衡最优规划，提高了配网抵御扰动的能力； (3)研制了满足灵活性资源的模块化接入的能量控制器，提出了基于平衡区能量控制器的功率互济和稳定控制技术以及多目标经济调度方法，实现平衡区区内自治、谐波就地治理，降低用电成本，大幅提高了弹性平衡区运行的灵活性和经济性； (4)提出了基于统一启动和二阶差动的小电流接地故障选段定位隔离方法、配电线路多场景自适应差动保护技术和逐级联跳与快速充电重合的多类型开关混用配电网故障隔离及自愈技术，并研制了相关装置，实现了故障的快速处理、最大化非故障区段的供电恢复。 项目获授权发明专利11项，实用新型1项，外观专利1项，软著登记1项，发表论文26篇。成果被清华大学董新洲教授和国家特聘英国籍专家文安领衔的鉴定委员会鉴定为整体国际领先水平。项目研制的设备已成功在浙江江山、雄安新区、江苏无锡等地区的电网推广应用，性能良好，运行可靠，经济和社会效益显著。同时，基于项目研究成果，在国网德清县供电公司莫干山地区电网全力打造了具有“全景感知、协同互动”的弹性平衡区示范工程，为探索多源灵活资源协同控制、提升新能源发展与消纳水平提供了新的路径。

智能光伏技术是现代电网的主要发展方向之一，它不仅性能优越，而且节能效果良好。项目产品是光伏发电重点项目的关键设备，市场主流集中式逆变器容量为3.125MW，该成果6250光伏逆变升压一体机集成2台3.125MW户外集中式逆变器、一台双分裂变压器、一台高压环网柜和一台通讯柜，适应各类环境需求，除逆变站、欧式箱变外更衍生了综合及囊括几乎全部光伏产业链。EBS集成直流配电、逆变、中压变压器、环网柜及系统监控功能，具备标准的电力调度接口，一站式解决光伏电池组件直流输出环节到并网环节的逆变单元方案，在系统集成、环境适应、整体投入成本、安装调试快捷等方面有显著的优势。 成果在低损耗、低局放、低噪声、低温升等技术性能上进行深入研究，在设计上根据计算分析结果，选取合理的绝缘结构、导线规格和磁通密度；采用各项措施降低杂散损耗和涡流损耗；改进铁芯工艺，降低空载损耗和噪音等。产品经国家电器产品质量检验检测中心例行、型式、特殊试验，试验结果符合GB/T 1094《电力变压器》、GB/T 17467《高压/低压预装式变电站》等标准规定的要求。用户使用反映良好。 成果结构合理，设计先进。变压器室采用不锈钢门结构、顶部无盖板框架式集装箱增强散热功能，变压器两侧通过铜排和软联接与逆变器连接，集成CCV环网柜、双分裂变压器、集中式逆变器和通讯系统的一站式解决方案。具有损耗低、可靠性高、低成本、高度集成化等优点。产品实现逆变升压”一体，集成高效升压变、中压配电及监控，交钥匙解决方案，快速安装集装箱设计，方便运输及安装，防护完善逆变器和变压器统一维护，用户更省心降低系统总投资成本，提升系统效率，成本节省15%，整体吊装，方便快捷，大大缩短电站施工周期节省施工费用，降低施工难度和不可控风险。 成果具有高效率、低成本、高度集成化的可靠产品，实现了“逆变”、“升压”、“配电”、“通讯”等功能的高度集成，节省了逆变器和升压变压器连接处的重复部分，降低了现场施工难度和成本，提高了光伏电站的系统效率。同时，成果集成了逆变器、变压器、环网柜为一体，逆变器和变压器之间采用铜排连接降低线缆损耗，避免线缆老化，进一步提高系统可靠性。防护等级高达IP55，适应于高盐雾、高风沙地区。和常规产品相比，产品具备更高的防护等级、行业领先的功率密度，拥有更强的电网适应能力，能在SCR=1.2的弱电网环境中稳定运行，40℃时可长期过载110%运行，避免因变压器的过载降额导致的发电量损失该成果的研发发顺应了节能减排国策和现代电网技术发展的主潮流。通过该项目研发和产业化，不仅可以形成一个全新的高科技产业，为企业发展带来新的增长点，同时有利于加速光伏变压器投入实际应用并从源头上解决电网投资和稳定性问题，有利于促进电机制造企业自主创新能力的提高和形成新的产业链。

浙江地处东南沿海，是中国受台风、雷暴、强对流等极端天气影响最为严重的地区之一。据不完全统计，近四年中浙江电网仅台风天气已造成10kV及以上停电事故累计在5000起以上，停电户数超过1000万户，损失难以估量。极端天气易引发密集突发故障，往往数秒内涌现上千条告警信息，已远远超出调度员和已有调控系统的处置极限，近年来“利奇马”、“黑格比”等台风登陆期间，来自于SCADA、保信子站和调度OMS等多个系统内的峰值故障信息量均达到分钟级万条以上。如何在极端天气下秒/分钟时间尺度内融合密集多源异构数据、快速生成决策并高效协同调度已成为世界性难题。 在国家自然科学基金、国网科技项目等支持下，国网浙江省电力有限公司为首的产学研用团队历时近十年联合攻关，通过自主创新，开展了“极端天气下电力系统智能调控关键技术及应用”项目研究，在电网密集多源异构数据事件信息高效高容错辨识、多阶段协调负荷转供与快速恢复调度决策、多业务场景调度自主协同控制与集成等调控业务智能化处理关键技术上取得突破，主要创新包括： (1)极端天气下密集多源异构数据中不良数据与事件信息高效高容错辨识方法。利用投票思想与GPU并行变异粒子群算法的不良数据辨识技术对电网参数、拓扑结构量测等数据进行辨识，对数据进行筛选，解决了密集多源异构数据融合甄别难的问题，形成电网运行信息有效数据集。利用主成分分析法对有效数据集进行主特征选取与降维，根据结果对数据进行标签化处理，并通过留出法技术进行有效数据集划分，形成完整的数据训练集和测试集，确保了电网运行故障异常数据有效辨识。采用XGBoost、随机森林等人工智能算法构建了面向电力系统事件诊断的多模态学习模型，实现了对电网故障、缺陷、隐患等异常事件智能诊断，故障研判时间原来人为研判的由15分钟降至5分钟以内，平均诊断准确率从78%提高到96%。 (2)极端天气下多阶段协调负荷转供与快速恢复决策方法。考虑事件发生前预防控制与事件发生时紧急控制的调度成本分配，建立双层优化模型，提出双层加速分裂算子最优潮流迭代算法，研究基于供电路径和辐射状约束描述的负荷优化转供技术，快速形成预想事故调度处置方案；于历史经验和调度规程、继保规程、预想事故调度处置方案等数据，利用基于电力调度本体库自然语言理解技术，提取历史经验中的电网运行、设备对象等关键信息，借助机器学习技术，获得电网经验规则，形成调度业务知识库；研究基于相似图计算的电网处置规程知识推理技术，提出电网事件与调度业务知识库的关联方法，发明了基于相似图计算的电网处置规程知识推理技术，实现了复杂电网故障处置策略快速秒级推送。 (3)电网运行调度多业务场景自主协同控制方法。对在极端天气下的故障处置、负荷恢复等处置效率问题，通过Bi-LSTM等多型神经网络技术构建极端灾害处置、调度操作、集中监控、运行控制、应急处置等电网运行业务场景的知识图谱，形成全面的智能分析与辅助决策引擎，发明了基于知识图谱的调控处置知识推理技术，实现了电网调控处置策略自动生成，策略生成时间由人工生成的5分钟以上缩短至机器生成的2分钟以内。解析并抽取检修申请单、电网拓扑、相关预案中的设备操作关键词，通过调控业务知识图谱正向推理智能生成调度操作票，操作前，采用马尔可夫链模型对调度操作流程进行风险评估，操作中，通过安全防误校核技术，实现电网运行安全操作。面向调控运行的并行协同控制技术，构建统一的电力调度“声学-语音-文本向量”模型，利用语音、移动、网络交互技术，实现人机物协同交互，与多级单位、现场人员并行协同控制，提升电网调控工作效率、智能化水平，保障电网运行安全。 (4)广域电网智能调控虚拟机器人“悟空”研发与应用。系统集电网事件智能甄别处置、人机物智能交互、调度操作业务自主协同控制于一体，具备智能监视、智能处置、智能操作、智能交互等功能。由于系统涉及获取本地数据和调控云数据，系统研发过程中将综合考虑所需的数据在本地系统及云上的分布、存储方式，统一研发省地一体化数据获取与展示方法。 项目成果已在浙江电网实地应用，覆盖了浙江省调、地区调度、集控中心、生产指挥中心、县调及电厂用户，实现了10千伏-500千伏电网运行监视、协同控制的全覆盖。国网已经将调控机器人入选国网公司2020年电力人工智能应用白皮书，同时将智能监视、智能处置和智能交互等人工智能技术纳入新一代调度技术支持系统集控站监控平台标准，国网南瑞科技已在国网集控站建设中进行推广，取得了巨大的经济效益和社会效益，具有广阔的应用前景。

随着电网规模扩大、新能源占比升高，电网运行中潮流波动大、分布不均问题日益严重，制约了电网供电能力和运行经济性。当多回重载线路发生N-1故障时，非故障线路潮流极易超出稳定运行极限引起跳闸，扩大故障范围，2003年发生的美加大停电就因线路过载导致联锁故障损失61.8GW负荷。 上述问题可通过新建输电通道、改变电网运行方式等传统方法解决，但存在投资占地大、网架结构弱化等问题。业内探索了统一潮流控制器等传统潮流控制装置来解决问题，但由于存在占地大、一次性投资高、无法灵活布置等问题，无法应用于潮流密集的城市电网，亟需突破小型化、性价比高、配置灵活的潮流控制设备。项目组通过十年攻关，提出了无串联变压器的直串式潮流控制器(DSPFC)拓扑，攻克了自冷相变散热、防雷保护、故障保护及重启等核心技术，研发出适应于户外恶劣环境、大故障电压电流、高控制灵活度和保护灵敏度等要求的DSPFC，形成主要创新如下： 1、发明了直接串联接入线路的潮流控制器拓扑，基于相变冷却原理提出了大功率电压源换流器高效散热技术，研制了世界首台220kV DSPFC，解决了户外恶劣环境下满足电气散热防护需求的设备小型化设计难题，与同类技术相比体积减小50%，成本降低15%～25%。 2、提出了基于电压电流耦合的双重高可靠取能方法，突破了基于串联电抗器阻止陡波电流侵入并自触发晶闸管旁路开关的雷电保护技术，保障了最低54A稳态运行电流下潮流控制可靠实施，设备故障电流耐受能力提升至50kA/128kAp。 3、突破了动态自适应主动重构的协调控制技术，提出了十微秒级超快速就地子模块自主保护、百微秒级快速设备集中保护方法，发明了基于多级模块分级投入、降压解锁的DSPFC启动方法及交流故障发生后的重启方法，实现了多回线路、多相、多级模块功率的灵活可靠控制和保护，注入电压谐波控制在3%以下，并降低启动电流超10%，在交流故障发生后可快速响应保护机制，并在6.5s内完成重启。 项目申请发明专利47项，其中授权32项，发表论文31篇，出版专著1部，颁布标准1项。项目研发的220kV DSPFC于2020年10月12日、10月30日在湖州、杭州投入运行。2021年、2022年夏季用电高峰期，湖州工程最大转移潮流140MW，杭州工程最大转移潮流200MW，有效防止断面潮流超限，保障电网安全经济运行。2021年6月3日，湖州220kV甘祥2U21线成功开展了人工短路试验，DSPFC正确保护并在故障切除后快速重启，转移了50MW断面潮流，避免了N-1故障下非故障线路的过载问题。工程投运至今已安全稳定运行两年，新增产值2.1亿元，实现节支3.07亿元。 项目成果为后续以新能源发电为主体的绿色能源并网后的潮流输送能力提升提供了更为灵活可行的解决方案，为未来新型电力系统的建设提供了有力支撑，显著提升了中国电工装备制造业的国际竞争力。

风力发电是世界上发展最快、最具商业化和规模化开发条件的可再生能源形式。传统的风力发电行业，在生产控制领域多采用以计算机监控为主的自动化系统，风机、汇集变电站监控系统相对独立，实时监控、在线监测等业务相对独立；在运维管理方面自动化技术相对比较薄弱，生产、运维管理效率不高，普遍存在设备模型和数据异构性、信息孤岛的不确定性、业务系统融合度不高的现象。尤其是大型基地项目面临运维人力资源需求紧迫、设备及运维安全要求较高、电场整体运营效益仍待提升等方面的多重挑战。 随着风场规模不断扩大，设备选型更加灵活，传统的控制架构和模式已经无法满足实际项目需求。新能源电力企业亟需采取技术创新提升整体智能管控水平，改变粗放型管理模式，以解决大基地新能源PB级数据的统一管理、系统高效协同联动等技术难题，达到降本增效、提升设备可用率、友好支撑电网、全面提高企业管理水平的目标。 面向国家大型风电场智慧化建设需求的难点问题，项目组联合天津大学，历经10年技术公关，以国内多个百万千瓦级陆上风电场为依托，从顶层设计全面规划，对大基地智慧风电场的体系架构、网络结构、设备配置、功能结构及安全防护机制等自动化体系展开深入分析和研究。该研究成果将云大物智移技术与电力融合，顶层设计采用电力上云的架构，提出全新的大基地智慧风电场总体设计方案，主要创新成果如下： (1)创新地提出了“五层四网、跨域协同、云边共享”的智慧风电场信息物理系统一体化设计架构，解决了风电大基地中的复杂控制系统信息流全局协调优化问题 构建了融合不同层次功能权限的多元异构架构体系，提供了统一、标准、开放的开发环境和基础服务。基于边缘端的特征选择和抽取，实现数据的分级传送，使得关键信息的传输速率提升30%以上。提出了跨域协同、云边共享的一体化平台，实现了设备级风机维护平台与场站级运行优化系统的耦合，使风电场的运维管理得到快速改造和提升，是风电场智慧化运维的基础支撑。 (2)建立了适用于多种数据来源和典型故障类型的风机故障综合诊断模型；创新形成数据驱动的大基地风电场物联网设备组网方法与智能生产运维架构，成功解决了大型风场的故障诊断和运维优化问题。 在进行功能需求和信息网络优化的基础上，提出了在线监测和故障诊断技术在大基地智慧风电场中的应用路径和时间方法，提出了多层级间的管理系统的融合方式。面向多种数据来源和典型故障类型，基于数据和规则的先验知识获取方法，构建风机的运动模型，并对系统运行参数展开辨识，形成系统的整体基础模型，提出了风电机组的多种故障和异常状态的早期诊断技术；全面为运维管理决策提供强有力的技术支撑。 (3)创新建立了基于安全域的大规模风电电力系统安全约束优化调度方法，提出了适用于以风电为主体的多能互补系统容量分析和运行管控模型，解决了复杂能源系统中的风电机组运行优化难题。 围绕大规模风电接入电力系统对其安全稳定运行带来的挑战性问题，针对“风-光-水-火-储”多能互补系统，分析了风电场并网后电力系统安全域的边界拓扑性质，提出了大规模风电并网系统安全域边界的超平面近似方法，发明了基于安全域和机会约束优化的高比例风电并网系统稳定约束优化运行方法，显著提升算法收敛性，计算速度提升5倍以上，实现高比例风电并网系统统运行经济性与安全性的协调。提出了嵌入高比例风电接入系统多时间尺度调度策略的随机潮流计算方法，开发了风电电网关键断面多维空间热稳定安全域分析系和风电电网运行风险评估系统。建立了系统多源容量定量分析模型，实现对多种电源种类及负荷构成的系统进行8760小时生产模拟。 该研究该项目主参编标准2部，授权发明专利11项、软件著作权3项，发表著作1部、学术论文50余篇，其中SCI收录论文12篇；培养高水平技术人才30余名，为智慧风电与新能源基地的建设、新能源行业的进步、交叉学科科技人才的培养做出了重要贡献。成果已推广并成功设计和建设风电场装机容量达到2980MW，突破了现有风电场降低运维成本、减少严重故障发生率和提高多能互补基地发电量的瓶颈。部分应用企业开具的应用证明显示，近三年经济效益达2.6795亿元，并且社会效益显著。