中心將電力的生產(chǎn)輸送分配中各個環(huán)節(jié)的相關(guān)單位進(jìn)行了整合協(xié)同開展了創(chuàng)新工作。國家電網(wǎng)公司在生產(chǎn)運行過程中遇到的各種問題和困難為協(xié)同創(chuàng)新工作提供了研究方向，特變電工和威勝集團為特高壓和智能電網(wǎng)電力裝備的制造、電力新裝備試驗等方面提供了技術(shù)支持，長沙理工大學(xué)、湖南大學(xué)協(xié)同湘能智能電器和華自科技股份有限公司為清潔能源發(fā)電協(xié)同創(chuàng)新工作提供了技術(shù)支持和創(chuàng)新改進(jìn)。例如其中由長沙理工大學(xué)和威勝集團、華自科技股份有限公司聯(lián)合研發(fā)的配電系統(tǒng)故障自愈控制關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備在全國多省份電力系統(tǒng)和20多個國家推廣應(yīng)用，獲得了巨大的經(jīng)濟和社會效益。
軟硬件基礎(chǔ)方面，中心擁有整組微機保護(hù)裝置、多功能微機保護(hù)及變電站綜合自動化培訓(xùn)系統(tǒng)、超臨界火力發(fā)電機組仿真系統(tǒng)、電力市場仿真平臺、300MW 汽輪發(fā)電機組模擬轉(zhuǎn)子實驗臺系統(tǒng)、1200kV沖擊電壓試驗系統(tǒng)等先進(jìn)的實驗設(shè)備系統(tǒng)，科研儀器設(shè)備價值達(dá)3423萬元?，F(xiàn)有教授23人，副教授12人，講師18人，其中博士（后）45人，碩士7人，教育部新世紀(jì)人才2人，湖南省新世紀(jì)121人才5名，省部級學(xué)科帶頭人培養(yǎng)對象3名。在省內(nèi)電力科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)具有明顯的人才和技術(shù)優(yōu)勢。
人才培養(yǎng)方面，中心牽頭單位長沙理工大學(xué)創(chuàng)辦了校企聯(lián)合辦學(xué)的卓越工程師人才培養(yǎng)機制，構(gòu)建了卓越班本科生的企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)體系和基于協(xié)同創(chuàng)新中心的工程碩士和工程研發(fā)人才培養(yǎng)模式，為國家電網(wǎng)公司、威勝集團等合作企業(yè)培養(yǎng)研究生214 人，本科生734人。學(xué)生共獲得各類獎勵計34項，其中包括首屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎；2016年“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽銀獎和銅獎各1項；2016全國大學(xué)生創(chuàng)青春創(chuàng)業(yè)大賽銀獎1項，銅獎1項；2016湖南省大學(xué)生創(chuàng)青春創(chuàng)業(yè)大賽金獎2項，全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎1項；“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎、一等獎、二等獎各1項等。
科學(xué)研究方面，自成立以來，中心在清潔能源與智能電網(wǎng)領(lǐng)域取得了多項重大成果。其中，具有代表性的科研成果有：
1）清潔能源與智能電網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心首席科學(xué)家曾祥君教授帶領(lǐng)其團隊創(chuàng)建了配電系統(tǒng)自愈控制體系。主要技術(shù)創(chuàng)新在于：1）發(fā)明了瞬時性故障抑制及無擾自愈控制技術(shù)；故障后50ms內(nèi)，快速準(zhǔn)確消弧，防止瞬時性故障發(fā)展為持續(xù)性故障，避免用戶停電；2）發(fā)明了持續(xù)性故障高靈敏度檢測與切除技術(shù)；故障后50至200ms，切除持續(xù)性故障，防止故障惡化與蔓延，減少停電范圍；3）研發(fā)了故障切除后的快速自愈恢復(fù)控制技術(shù)；故障切除后，準(zhǔn)確辨識故障區(qū)段，快速恢復(fù)供電，縮短停電時間。所研發(fā)的《配電系統(tǒng)故障自愈控制關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備》，在全國30個省市以及20多個國家地區(qū)應(yīng)用數(shù)萬臺套，顯著促進(jìn)了電力系統(tǒng)保護(hù)與控制領(lǐng)域的科技進(jìn)步，對減少停電、維護(hù)電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行、提升人民生產(chǎn)和生活水平具有重要意義。
圖1 配電系統(tǒng)自愈控制裝置
項目組研發(fā)期間先后獲授權(quán)發(fā)明專利8項，發(fā)表論文被SCI收錄12篇，EI收錄169篇，其中2篇論文位列電力工業(yè)學(xué)科高被引論文TOP100。成果顯著，獲湖南省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。
2）清潔能源與智能電網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心羅日成、曾祥君教授等人協(xié)同湖南省電力公司帶電作業(yè)中心共同開展了特高壓帶電作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與系列裝備研究：1）攻克了特高壓帶電作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，建立了特高壓線路帶電作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，形成了國際領(lǐng)先的特高壓帶電作業(yè)試驗研究能力；2）首創(chuàng)進(jìn)出特高壓電場的系列方法及作業(yè)裝備，提出了多種不同帶電作業(yè)條件下進(jìn)出特高壓電場環(huán)境的方法，編制了特高壓帶電作業(yè)3類17項作業(yè)項目操作規(guī)程及指導(dǎo)書；3）發(fā)明了特高壓帶電作業(yè)機器人，解決了特高壓絕緣子人工無法帶電檢測和作業(yè)人員由桿塔進(jìn)出檔距中間作業(yè)的難題，工作效率提高1倍以上。其成果已在全國廣泛推廣應(yīng)用，近三年開展特高壓帶電作業(yè)28次，多供電量 (清潔能源)共24.312億千瓦時，新增銷售額14.3億元，創(chuàng)造社會經(jīng)濟效益486.24億元，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤98.2萬噸，減排CO2、SO2和NOx分別約242.4萬噸、7.3萬噸、3.6萬噸。中央電視臺等主流媒體多次報道，在減少霧霾和促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)方面意義重大，社會、生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟效益特別顯著。
圖2 特高壓帶電作業(yè)工具及方法
項目已授權(quán)專利33項（其中發(fā)明專利10項），發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文32篇，出版專著2部，頒布了行業(yè)/企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4項，項目整體技術(shù)被鑒定為國際領(lǐng)先水平，并獲2016年湖南省科技進(jìn)步一等獎。
3) 清潔能源與智能電網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心楊洪明教授帶領(lǐng)其團隊針對新能源并網(wǎng)中在系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面存在的問題，研究了綠色電力供應(yīng)鏈上機組電網(wǎng)負(fù)荷的協(xié)調(diào)控制技術(shù)，建立了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化的微網(wǎng)及大電網(wǎng)系統(tǒng)的自適應(yīng)可變參數(shù)狀態(tài)空間模型，以及離并網(wǎng)過程穩(wěn)定性的泛函微分方程，研究了微網(wǎng)與大電網(wǎng)之間無縫切換動態(tài)過程中的耦合干擾問題，以及電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)、輸入?yún)?shù)對無縫切換過程中電能質(zhì)量的影響規(guī)律，推導(dǎo)了微網(wǎng)系統(tǒng)的可觀矩陣與可控矩陣，從而實現(xiàn)微網(wǎng)與大電網(wǎng)的無縫切換，系統(tǒng)的自主控制和管理。研究成果已經(jīng)在湖南、湖北等多個省市應(yīng)用，產(chǎn)生了較大經(jīng)濟效益，該成套技術(shù)顯著提升了電力系統(tǒng)消納可再生能源的能力，突破了制約綠色電力工業(yè)發(fā)展的可再生能源發(fā)電并網(wǎng)協(xié)調(diào)的技術(shù)瓶頸，對推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)振興、實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)做出了貢獻(xiàn)。項目整體技術(shù)被鑒定為國際領(lǐng)先水平，并獲2014年湖南省科技進(jìn)步二等獎。
圖3 面向可再生能源發(fā)電的系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行控制平臺
清潔能源與智能電網(wǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心聯(lián)系人:劉東奇
地址：湖南省長沙市雨花區(qū)萬家麗南路二段960號長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院
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