一、國家能源大電網技術研發(fā)中心
國家能源大電網技術研發(fā)中心（簡稱大電網技術研發(fā)中心）由國家能源局于2009年11月批復設立，依托中國南方電網有限責任公司南方電網科學研究院建設。大電網技術研發(fā)中心以電網運行決策支持、直流控制保護試驗研發(fā)、大電網安全穩(wěn)定控制試驗研發(fā)、電力系統(tǒng)集成技術試驗研發(fā)和仿真技術試驗研發(fā)等五項功能平臺為建設目標。
大電網技術研發(fā)中心成立以來，積極開展基礎設施及實驗平臺建設，目前是國際上最具規(guī)模、技術先進和設備現(xiàn)代化水平最高的交直流大電網實時仿真試驗研究基地之一。在基礎設施建設方面，大電網技術研發(fā)中心以南方電網仿真實驗室為核心，投資近1.5億元建成了國際最先進的電網實時數(shù)字RTDS仿真實驗室，并計劃在廣州科學城規(guī)劃建設新的研發(fā)中心。在實驗平臺建設方面，大電網技術研發(fā)中心已建成了電網運行決策支持、直流控制保護試驗研發(fā)、大電網安全穩(wěn)定控制試驗研發(fā)、電力系統(tǒng)集成新技術試驗研發(fā)和電磁-機電混合實時仿真技術等五項功能平臺，同時配備典型交流保護、信號放大器、試驗電源、錄波儀器等設備。
大電網技術研發(fā)中心重點承擔了大電網安全運行與控制技術、（特）高壓直流工程核心技術自主化、交直流電網實時仿真技術和電力集成新技術仿真研究等重大研發(fā)課題，擁有多項自主創(chuàng)新成果和自主知識產權的核心技術，榮獲科技成果獎勵45項，獲得專利授權23項，整體科技研發(fā)能力居世界領先水平。尤其是開展的“交直流大電網高擬真跨平臺全景實時仿真技術的集成研究與開發(fā)應用”課題，取得重大突破成果，已在大電網安全運行與控制和（特）高壓直流輸電建設運行等方面發(fā)揮了重要作用：一是交直流控制保護及廣域安穩(wěn)控制物理集成的交直流復雜電網跨平臺全景仿真模擬技術國際領先，包括：交直流輸電系統(tǒng)的高擬真數(shù)字建模技術、多平臺直流控制保護及安穩(wěn)控制裝置與RTDS的集成和閉環(huán)實時仿真技術及應用；二是特高壓直流孤島運行全景仿真實驗研究技術為國內外獨創(chuàng)，包括：發(fā)電廠調速勵磁、監(jiān)控系統(tǒng)及特高壓直流控制保護物理系統(tǒng)與RTDS電力系統(tǒng)數(shù)字仿真構造的機網協(xié)調全景混合仿真平臺及應用；三是跨平臺的電磁-機電混合仿真技術開發(fā)具有世界首創(chuàng)性，包括：RTDS電磁暫態(tài)仿真與其他機電暫態(tài)仿真平臺接口及數(shù)據(jù)交互仿真技術的突破；四是國內首次針對VSC技術特點的小步長仿真實驗研究技術應用開發(fā)，有效實現(xiàn)大容量STATCOM及兆瓦級儲能等國家863重大科技示范工程的仿真試驗研究；五是特高壓交直流復雜大電網運行與控制特性的實時仿真分析研究成果具有行業(yè)重要的示范性，包括：特高壓直流孤島運行實時仿真研究、多直流受端系統(tǒng)運行特性實時仿真研究、大規(guī)模交直流并聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)動態(tài)特性及與電網實際典型故障比對的仿真實驗研究等。
另外，大電網技術研發(fā)中心以居于國際領先水平的RTDS為基礎，圍繞交直流大電網的電磁-機電混合實時數(shù)字仿真技術、集成大量實際控制保護裝置的跨平臺閉環(huán)仿真技術、復雜大電網的高擬真仿真環(huán)境構建技術、廣域控制的全景實驗分析技術、機網協(xié)調控制實驗研究技術、新型大功率電力電子裝備的仿真實驗及小步長仿真應用技術等開展了全面深入的集成創(chuàng)新研究和工程應用。依托研究成果構成了世界上最大規(guī)模、最具水準的交直流大電網高擬真跨平臺全景實時仿真實驗分析研究平臺，深入研究超大規(guī)模交直流電力系統(tǒng)的動態(tài)行為和特征并探索其分析方法，完成了從特高壓直流控制保護到廣域安穩(wěn)控制系統(tǒng)，從大功率STATCOM到MW級儲能技術的實驗和性能研究，提出了大電網安全運行與控制技術相關理論和方法，取得了巨大的經濟效益和社會效益。在大規(guī)模交直流并聯(lián)電網運行控制特性及技術的實時仿真實驗與分析研究上取得具有國際領先的技術成果，研究成果不僅保障了我國大規(guī)模交直流混合電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，也對國際大電網技術發(fā)展具有重要意義。
大電網技術研發(fā)中心在人才隊伍建設、技術服務、入網檢驗和“產學研用”科技研發(fā)等方面也開展了特色工作并取得了優(yōu)異成績。在人才隊伍建設方面，大電網技術研發(fā)中心擁有一支由院士、享受政府津貼專家和中青年帶頭人為骨干的研發(fā)隊伍，重視對技術帶頭人的選拔培養(yǎng)與任用，將長期從事電力系統(tǒng)規(guī)劃運行、控制保護、直流、過電壓、仿真等領域的專家培養(yǎng)成技術帶頭人。在技術服務方面，大電網技術研發(fā)中心重點開展了直流運行與控制保護技術的仿真試驗研究并承擔完成二十多項典型事故及反措試驗：云廣直流“8.19”雙極相繼閉鎖故障、高肇直流“5.10”測量故障引起直流連續(xù)閉鎖、小灣電廠在云廣直流孤島調試方式下電壓波動和平班電廠“12.2”低頻振蕩等，發(fā)布34期仿真試驗簡報。在入網檢驗方面，大電網技術研發(fā)中心開展了二十多項重要裝備的工程入網檢測試驗研究：串補控制保護、直流融冰裝置、換流變保護特性、交流濾波器保護特性和500kV交流線路保護特性等。在“產學研用”科技研發(fā)方面，大電網技術研發(fā)中心以電網需求為導向，做強做優(yōu)核心業(yè)務。利用裝備制造業(yè)生產設計，聯(lián)合設計院、科研院所及高校的科研資源，調動電網內外研發(fā)資源，以用戶滿意度為評價標準，發(fā)揮各自優(yōu)勢，團結協(xié)作，形成研究、設計和試驗的自主創(chuàng)新能力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，實現(xiàn)參與方多贏局面。
依據(jù)《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》，大電網技術研發(fā)中心明確了下一步發(fā)展目標和任務，即以RTDS仿真技術為核心，進一步開展具有自主技術的電磁-機電混合實時仿真實用化研發(fā)，全面建設電網控制保護技術試驗研究與入網檢測、220kV及以上交直流電網實時仿真分析研究、交直流電網運行特性展示與培訓演練系統(tǒng)平臺，最終建成世界電網仿真與控制技術領域最具規(guī)模的大電網技術研發(fā)中心。
二、國家能源智能電網（上海）研發(fā)中心
國家能源智能電網（上海）研發(fā)中心于2009年11月正式獲得國家能源局批復成立。其依托上海交通大學建設，致力于在新能源并網、智能配用電、電力設備智能化、通訊與信息、電力安全、調度和第二代高溫超導等方面開展重大科技研發(fā)工作，力爭在“十二五”期間建設成國際知名的智能電網研發(fā)中心，為國家的智能電網建設發(fā)展做出貢獻。
國家能源智能電網（上海）研發(fā)中心（簡稱智能電網（上海）研發(fā)中心）自成立以來，積極開展實驗平臺建設，取得了卓越的成績。智能電網（上海）研發(fā)中心正在打造國際領先的智能電網全景研究實驗平臺，具備承接智能電網頂級科研的能力，可以進行智能電網關鍵技術的研究和產品開發(fā)，包括智能變電站、輸電線路、配電、用電、通訊、調度、功率變換、超導、V2G等。該研究實驗平臺定位為智能電網的數(shù)字物理混合仿真實驗平臺，主要由以下模塊組成：由高壓大電網（RTDS）、大規(guī)模可再生能源接入、智能變電站及其自動化系統(tǒng)等構成主系統(tǒng)；由配網、微網、用戶組成的現(xiàn)代智能配用電網系統(tǒng)；完成物理與數(shù)字系統(tǒng)的有機結合的物理模擬與數(shù)字模擬接口系統(tǒng)。在全力打造該研究實驗平臺的基礎上，智能電網（上海）研發(fā)中心建立了相關專業(yè)研究室，包括：風能與儲能、電力設備智能化、超導、電力安全與規(guī)劃、智能調度與保護、智能配用電、微網與綜合能源利用等
依托強大的研究團隊，智能電網（上海）研發(fā)中心重點開展了以下工作：一是在電力設備智能化的關鍵技術方面。智能輸電線路分布式監(jiān)測系統(tǒng)和提高輸電容量技術已在山東、河南、東北電網以及南方電網等電力系統(tǒng)獲得廣泛應用。關鍵技術已申請和獲得發(fā)明專利10項；二是在風能、太陽能及大容量儲能系統(tǒng)的大功率電力電子電網接入裝備技術方面。研制1.5MW變流器、3MW全功率變流器；研究了高壓大功率模塊智能化及其在中壓風電變流器中的應用；大容量電池儲能系統(tǒng)的高壓直掛接入裝備目前在研發(fā)階段；三是在風電機組及風電場的動態(tài)建模技術方面。基于PowerFactory和PSCAD針對國內主要廠商的機組建立了動態(tài)鏡像模型；四是在智能配電網技術方面。智能電網（上海）研發(fā)中心在國內率先提出智能分布式饋線自動化技術，成果在上海世博園智能配電網示范工程中成功應用；五是在無線電力傳輸技術方面。研制成功了50W（用于植入式醫(yī)療器械）及1.5kW樣機（最高效率可達91%），發(fā)表論文25篇，其中SCI檢索5篇，EI檢索15篇，申報發(fā)明專利4項，作為發(fā)起人之一與青島海爾集團等5家單位正在籌建“無線電能傳輸技術創(chuàng)新聯(lián)盟”；六是在海上風電場直流匯聚、傳輸與并網技術方面。智能電網（上海）研發(fā)中心對海上風電直流網采用直流匯聚傳輸進行了系統(tǒng)分析和經濟評估，取得了一系列理論成果，針對直流網的關鍵裝備DC-DC變換器作了系統(tǒng)的理論研究及試驗樣機開發(fā)；七是在第二代高溫超導帶材制備裝備國產化、新型超導限流器、超導儲能等超導設備研發(fā)技術方面。突破了第二代高溫超導帶材制備中的關鍵技術難題，在我國首次實現(xiàn)連續(xù)化制備百米量級第二代高溫超導帶材（YBCO）。目前正在上海市政府的支持下，建造我國第一條千米級第二代高溫超導帶材中試生產線，屆時單根超導帶材長度達到1000米，載流量達到400A。基于第二代高溫超導材料的超導電力設備的研發(fā)也在展開，在上海市節(jié)能減排重點項目的支持下已經完成10kV樣機。除超導限流器外，超導直流輸電電纜，超導磁體線圈（可應用于超導變壓器，超導儲能，超導風機）的研究和樣機的建設也已經展開；八是智能調度技術方面。利用系統(tǒng)動力學、熵權法和層次分析法等多目標評價方法開展智能電網標準體系及其建設效益的評估，生成了低碳效益、節(jié)能效益、經濟效益等具體量化指標，為科學評估單項智能電網技術和智能電網示范工程提供了系統(tǒng)化的依據(jù)。
智能電網（上海）研發(fā)中心自成立以來，開展了一系列獨具特色的管理工作。一是智能電網（上海）研發(fā)中心建立了明確的組織機構、運行機制及管理辦法。組建了10個實體研究團隊和1個戰(zhàn)略研究室，人才隊伍發(fā)展至78人，其中有2位人員出任國家科技部863專家，1位出任國家可再生能源中心咨詢委員會委員，并成立了由院士和知名專家組成的學術委員會；二是智能電網（上海）研發(fā)中心貫徹國家“產學研用”結合的原則，針對目前智能電網、新能源等戰(zhàn)略性新興產業(yè)，組建了校企聯(lián)盟，截止目前已經有15家企業(yè)聯(lián)盟會員；三是智能電網（上海）研發(fā)中心已經舉辦了“61850 for Smart Grids”研討會、2011中國智能電網產業(yè)發(fā)展高峰論壇，協(xié)助上海市科委組織了“崇明島智能電網綜合集成示范院士專家論壇”等，近期將協(xié)辦2012國際智能電網大會及中國國際嵌入式大會暨展覽會；四是智能電網（上海）研發(fā)中心還積極開展國際合作，與美國能源部、NIST建立了聯(lián)系，與歐美著名大公司西門子、施耐德、GE、IBM等建立了合作關系，與美國佐治亞理工、南加州大學、加州伯克利分校、英國劍橋大學和意大利都靈大學等建立了合作機制。
智能電網（上海）研發(fā)中心下一步將以《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的要求為指導方向，以“綠色能源的高效利用，研發(fā)智能電網關鍵技術， 推進標準規(guī)范的制定，引領產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”為使命，力爭在發(fā)電與輸配電技術領域及新能源技術領域取得重大關鍵技術突破，在超導、電力設備智能化關鍵技術、基于物聯(lián)網的配用電技術方向達到國內領先水平，在智能電網模式、海上風電匯聚與新能源接入裝置、電動車V2G、能源島礁方向形成自己的特色，將智能電網（上海）研發(fā)中心建設成國內領先并具有國際影響力的智能電網研發(fā)中心。（未完待續(xù)）（國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司）
