公示内容大规模复杂电力系统可靠性技术及南方电网科学研究院.docx

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公示内容大规模复杂电力系统可靠性技术及南方电网科学研究院

公示内容大规模复杂电力系统可靠性技术及-南方电网科学研究院

项目名称

大规模复杂电力系统可靠性评估技术及工程应用

推荐单位

重庆市科学技术委员会

推荐单位意见

我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。

按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，目前无异议。

该项目实现了大规模复杂电力系统可靠性评估技术的重大突破，主要成果包括：

①提出新能源时空关联特性表征方法，攻克变流器等场站设备可靠性评估技术，解决了场站可靠性评估的难题。

②发明特高压直流输电系统可靠性评估分层方法，填补了国际空白；提出系统状态的均匀设计和智能缩减技术，突破了交直流大电网可靠性快速评估技术。

③揭示上级电网、同杆架设、新能源等可靠性影响机理，提出配电网可靠性评估分块方法，大幅提升了可靠性评估的计算精度和速度。

④创建设备对系统可靠性影响的跟踪理论，提出基于薄弱环节快速辨识的可靠性和经济性协调优化方法，开发了电力系统可靠性优化软件。

该项目有力推动了电力技术进步，获省部级科技一等奖2项，授权发明专利31项、软件著作权6项，制定国家标准1项、电力行业标准5项，出版著作5部，发表SCI/EI论文230余篇。

成果受到国际同行的广泛关注和高度评价，受邀在IEEE PES等国际会议特邀报告10余次。

项目成果整体达到国际先进水平，部分技术国际领先。

该成果已应用于全国29个省级行政区、300余个地市供电公司得到广泛应用，取得了显著的经济和社会效益。

推荐该项目为国家科学技术进步奖 一 等奖。

项目简介

电力系统可靠性关乎经济发展和社会公共安全，中国、美国每年停电损失高达数百亿元。

电力系统可靠性评估是确定可靠性水平，进行可靠性精细化管控，实现可靠性-经济性协调的关键支撑技术。

美加8.14大停电事故调查组指出“可靠性评估和有效计算工具”是避免该类事件发生的重要手段之一；加拿大哥伦比亚输电公司应用可靠性评估技术实现电缆建设工程节支1.49亿加元、年均停电损失减少1.26亿加元。

立项以来，我国电力系统发生深刻变化：

负荷迅猛增长，可再生能源大规模开发，超大型特高压交直流电网、高密度城市电网逐步形成，其规模和复杂性空前。

传统可靠性评估技术难以适用，发展大规模复杂电力系统可靠性评估技术的需求日益迫切。

大规模复杂电力系统可靠性评估主要面临四大难题：

①水电站、风电场、光伏电站等可再生能源场站一次能源时空关联、运行工况对变流器等设备可靠性影响机理复杂，致使场站系统可靠性评估困难。

②换流变等子系统元件众多、结构复杂、运行模式多样，特高压直流输电系统可靠性整体建模尚未突破；交直流大电网可靠性评估中系统状态数“组合爆炸”，致其可靠性评估效率低下。

③配电网受上级电网、廊道资源、分布式电源等影响，其停运模式复杂、构建困难，计及其影响以改善可靠性评估精度并提升速度成为严峻挑战。

④设备对系统可靠性影响的责任分摊量化困难，缺乏薄弱环节快速辨识及可靠性优化技术，导致可靠性和经济性优化协调困难。

在国家支撑计划及国家电网公司重大科技项目等的支持下，团队历时14年攻克了前述难题，实现了大规模复杂电力系统可靠性评估技术的重大突破：

①提出新能源时空关联特性表征方法，攻克变流器等场站设备可靠性评估技术，解决了场站可靠性评估的难题。

②发明特高压直流输电系统可靠性评估分层方法，填补了国际空白；提出系统状态的均匀设计和智能缩减技术，突破交直流大电网可靠性快速评估技术。

③揭示上级电网、同杆架设、新能源等可靠性影响机理，提出配电网可靠性评估分块方法，评估精度提高20%、时间降低近90%。

④创建设备对系统可靠性影响的跟踪理论，提出基于薄弱环节快速辨识的可靠性和经济性协调优化方法，开发电力系统可靠性优化软件，计算效率提升一个数量级、投资效益有效提升。

该项目推动了电力技术进步，获省部级科技一等奖2项。

授权发明专利30余项、软件著作权5项，制定国家标准1项、电力行业标准5项、国网企业标准4项，出版著作5部，发表SCI/EI论文230余篇。

成果受到国际同行的广泛关注和高度评价，主办首届电力可靠性国际论坛、第14届电力系统概率方法国际会议，受邀在IEEEPES等国际会议做特邀报告10余次。

项目成果经鉴定达到国际先进水平。

该成果已应用于全国29省（市），在三峡和白鹤滩等10余个电站和新能源场站、川渝和广东等10余个大电网、云广等10余个直流输电工程、300多个地市供电公司（占全国80%以上）得到广泛应用，取得了显著的经济和社会效益。

客观评价

1、项目获奖情况

（1）“交直流输配电系统可靠性关键技术及工程应用”获2015年重庆市科学技术进步奖一等奖；

（2）“电网运行风险理论及其辨识技术”获2011年重庆市自然科学一等奖。

2、项目鉴定

2016年12月27日，中国电机工程学会组织相关专家对“大规模复杂电力系统可靠性评估技术及工程应用”项目进行了技术鉴定。

由余贻鑫院士为主任委员的鉴定委员会认为：

该项目整体技术达到了国际先进水平，其中，在计及时空关联特性影响的大规模可再生能源场站可靠性评估技术、双12脉波接线特高压直流输电系统的可靠性分层评估方法、基于特征模式的配电网可靠性评估分块方法、基于可靠性跟踪的电力系统薄弱环节辨识技术四个方面达到国际领先水平。

2013年8月18日，重庆市科学技术委员会组织相关专家对“超特高压直流输电系统可靠性综合分析技术及应用研究”项目进行了技术鉴定。

由周孝信院士为主任委员的鉴定委员会认为：

该项目研究成果总体上达到国际先进水平。

其中，特高压直流输电系统可靠性指标、特高压直流输电系统及子系统（换流变、阀组等）可靠性评估模型、直流输电系统可靠性二次跟踪模型达到国际领先水平。

2013年8月18日，重庆市科学技术委员会组织相关专家对“复杂配电网可靠性评估模型及其优化算法研究”项目进行了技术鉴定。

由周孝信院士为主任委员的鉴定委员会认为：

该项目研究成果总体上达到国际先进水平。

其中，基于故障扩散的配电网可靠性评估分块方法、计及同杆架设影响的配电网可靠性评估模型、开关优化配置模型达到国际领先水平。

推广应用情况：

项目技术成果在我国西南地区得到整体应用。

通过本项目成果的应用，溪洛渡、白鹤滩等电站系统设计，±800kV糯扎渡、±500kV贵广、±500kV溪洛渡等超（特）高压直流输电工程设计以及川渝电网规划得到优化，系统可靠性水平显著提升的同时，大幅提高了资产利用效率，为“西电东送”以及西南地区电力系统安全可靠运行提供了技术保障。

项目研究成果形成的行业标准和国家电网公司企业标准在国内相关领域得到全面推行，显著提高了我国电力系统的整体可靠性水平和投资效益。

成果广泛应用于我国29个省级行政区，在向家坝、三峡等10余个电站和新能源场站，陕西和广东等10余个大电网，云广、复奉等10余个直流输电工程以及全国80%以上的地市供电公司得到大规模应用。

主要知识产权证明目录（第一完成人在纸质推荐书签名）

知识产权类别

知识产权具体名称

国家

（地区）

授权号

授权日期

证书编号

权利人

发明人

发明专利有效状态

发明专利

特高压直流输电系统可靠性计算方法

中国

ZL200910103060.5

2011年01月19日

第730196号

南方电网技术研究中心;重庆大学;

谢开贵;黄莹;胡博;黎小林;孙睿;许树楷;曹侃;王立斌;吴韬

有效专利

发明专利

配电网可靠性评估的故障扩散方法

中国

ZL200910104430.7

2011年08月03日

第819343号

重庆大学

谢开贵；曹侃；李春燕；周念成；胡博；赵渊；赵霞；孙睿

有效专利

发明专利

基于可靠性与经济性的适应电网建设不同阶段的规划方法

中国

ZL201110209471.X

2014年03月12日

第1357428号

中国电力科学研究院、国家电网公司

苏剑；刘思革；张祖平；崔艳妍；赵明欣；惠慧

有效专利

发明专利

一种含电池储能设备的风电场可靠性评估方法

中国

ZL201210010422.8

2014年08月20日

第1465081号

重庆大学

谢开贵；孟虹年；胡博；李春燕；蒋泽甫；李玉敦；王光强；齐雪雯；孙若迪；

王岸

有效专利

发明专利

一种适用于复杂电网的静态可靠性评估方法

中国

ZL201110459328.6

2014年01月15日

第1335273号

中国电力科学研究院重庆市电力公司

宋云亭;彭卉;张鑫;李亚军;杨海涛;赵晋;邹舒；

陈湘

有效专利

发明专利

一种换流变系统可靠性评估的马尔可夫状态空间图方法

中国

ZL201110167854.5

2013年07月31日

第1244295号

重庆大学;

谢开贵；马怀东；胡博；赵渊；孙睿；李春燕；郭旭阳

有效专利

发明专利

一种基于模式的大规模中压配电网供电可靠性评估方法

中国

ZL201010512447.9

2014年2月12日

第1345417号

中国电力科学研究院、江苏省电力公司南京供电公司

刘伟；苏剑；赵大溥；

崔艳妍；周莉梅、钱朝阳；王之伟；王旭；陈楷；龙禹、杨林；张谦

有效专利

发明专利

基于可靠性规划的中压配电网目标网架结构优化决策方法

中国

ZL201110231638.2

2015年04月01日

第1618750号

中国电力科学研究院，北京市电力公司

周莉梅、苏剑、刘伟、

赵大溥、周作春、陈光华、饶强

有效专利

发明专利

一种基于概率分布的配网可靠性判断方法

中国

ZL201210443180.1

2016年03月09日

第1976802号

重庆大学,重庆市电力公司电力科学研究院

赵渊，袁蓉，万凌云，

付昂，李俊杰，龙虹毓

有效专利

发明专利

一种大规模电力系统牛顿潮流的并行计算方法

中国

ZL201010502389.1

2012年11月14日

第1079481号

重庆大学

谢开贵,胡博,曹侃,李春燕,孙睿,周家启

有效专利

主要完成人

1、姓名：

谢开贵：

排名：

1

行政职务：

副院长

技术职称：

教授

工作单位：

重庆大学

完成单位：

重庆大学

创新点1、2、3、4的主要贡献人。

提出了多场站风速（太阳辐射）时空特性表征方法，建立了一次能源时空影响的场站设备可靠性评估方法，发明了风电场光伏电站和大型电站的系统级可靠性评估方法。

研发了双12脉波接线特高压直流输电系统可靠性评估技术，实现了交直流大电网可靠性快速评估技术，组织研制了交直流大电网可靠性综合分析系统。

建立了配电设备可靠性评估方法，发明了配电网可靠性评估快速方法。

创立了电力系统风险（不可靠）跟踪的理论，创立了大电网配电网等可靠性规划理论，提出了优化决策方法。

发明专利ZL201210015519.8等18项专利，软件著作权：

“直流输电可靠性综合分析系统”等4项，论文150余篇，标准：

DL/T1563-2016等2项。

2、姓名：

苏剑

排名：

2

行政职务：

配电研究所副所长

技术职称：

教授级高级工程师

工作单位：

中国电力科学研究院

完成单位：

中国电力科学研究院

对本项目技术创造性贡献：

主持基于供电可靠性的配电网规划计算分析软件研发与推广，承担基于供电可靠性的配电网一、二次协调规划技术研究，参与基于可靠性特征模式的大规模配电网供电可靠性评估与优化模型研究。

对创新点3、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201110209471.X等5项，软件著作权2013SR070895等4项，技术标准《城市电网供电安全标准DL/T256-2012》、《配电网规划设计技术导则DL/T5729-2016》等7项。

3、姓名：

胡博

排名：

3

行政职务：

无

技术职称：

副教授

工作单位：

重庆大学

完成单位：

重庆大学

对本项目技术创造性贡献：

建立了特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法，发明了特高压直流输电系统可靠性计算方法，研发了大规模电力系统牛顿潮流的并行计算方法，对创新点2、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL200910103060.5等17项，软件著作权：

“交直流大电网可靠性综合分析系统”等2项，论文《OptimalplanningofHVDC-basedbundledwind-thermalgenerationandtransmissionsystem》等，标准：

DL/T1563-2016。

4、姓名：

万凌云

排名：

4

行政职务：

无

技术职称：

高级工程师

工作单位：

国网重庆市电力公司

完成单位：

国网重庆市电力公司

对本项目技术创造性贡献：

主持了计及配电自动化的配电网可靠性分析软件开发,提出了计及负荷开关影响的中压配电网可靠性评估方法和基于概率分布的配网可靠性判断方法，作为核心人员编制了行业标准《中压配电网可靠性评估导则》并牵头组织标准的推广应用，参与了配电网可靠性与经济性协调优化模型和非同调元件辨识方法研究。

对创新点3、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201210443180.1等2项，计算机软件著作权2012SR055000，著作《电力可靠性理论基础》，EI检索论文《Recognizingthereliabilitynoncoherencecomponentsofbulkpowersystemsbasedonreliabilityindicesdecompositionmethod》，电力行业标准《DL/T1563-2016中压配电网可靠性评估导则》。

5、姓名：

周家启

排名：

5

行政职务：

无

技术职称：

教授

工作单位：

重庆大学

完成单位：

重庆大学

对本项目技术创造性贡献：

提出场站系统可靠性、直流输电系统可靠性、配电网可靠性评估和可靠性影响因素等领域存在的问题。

参与研发了电站电气主接线N+2马尔科夫模型、直流输电系统老化失效模型、配电网可靠性评估技术等。

对创新点1、创新点2、创新点3、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201010502389.1，软件著作权：

“直流输电系统可靠性综合分析系统”等4项，论文《Individualgeneratingstationreliabilityassessment》等，标准：

DL/T861-2004。

6、姓名：

吕跃春

排名：

6

行政职务：

副总经理

技术职称：

高级工程师

工作单位：

国网重庆市电力公司

完成单位：

国网重庆市电力公司

提出了电网经济性与安全性的精益化协调方法，开展基于负荷预测误差修正的电网可靠性影响分析，组织了配电网非同调元件的可靠性影响评估及辨识系统的体系架构设计，参与了特高压直流受端系统等值研究，组织了电网可靠性评估技术在重庆电网的推广应用。

对创新点2、创新点3、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

论文《电网经济性与安全性的精益化协调方法》等3篇；软件著作权：

“配电网非同调元件的可靠性影响评估及辨识系统”；“大规模复杂电力系统可靠性评估技术及工程应用”成果鉴定证书。

7、姓名：

金小明

排名：

7

行政职务：

高级技术专家

技术职称：

正高级工程师

工作单位：

南方电网科学研究院有限责任公司

完成单位：

南方电网科学研究院有限责任公司

对本项目技术创造性贡献：

提出特高压直流输电可靠性指标，提出了高压直流输电工程可靠性灵敏度分析模型，参与研制了交直流大电网可靠性综合分析系统。

对创新点2做出重要贡献。

旁证材料：

论文《多馈入直流交互影响强度的评估指标》等，软件著作权：

“交直流大电网可靠性综合分析系统”。

8、姓名：

刘伟

排名：

8

行政职务：

配电研究所研究室主任

技术职称：

高级工程师

工作单位：

中国电力科学研究院

完成单位：

中国电力科学研究院

对本项目技术创造性贡献：

对本项目技术创造性贡献：

主持基于可靠性特征模式的大规模配电网供电可靠性评估与优化模型研究，承担基于供电可靠性的配电网一、二次协调规划技术研究。

对创新点3、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201010512447.9等4项，软件著作权2012SR029358，行业标准《配电网规划设计技术导则DL/T5729-2016》等4项。

9、姓名：

余娟

排名：

9

行政职务：

无

技术职称：

教授

工作单位：

重庆大学

完成单位：

重庆大学

对本项目技术创造性贡献：

提出太阳能光伏电源输出功率的时序概率模型，建立了大电网可靠性评估快速切负荷优化模型与算法，提出了基于遗传算法和内点法的可靠性与经济性协调优化决策方法。

对创新点1、创新点2、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利：

201310077949.7等7项，论文15篇。

10、姓名：

王鹏

排名：

10

行政职务：

处长

技术职称：

高级工程师

工作单位：

国家能源局电力可靠性管理中心

完成单位：

国家能源局电力可靠性管理中心

对本项目技术创造性贡献：

参与制订供电可靠性评价规程和直流输电系统可靠性评价规程，负责统计评价指标及其计算方法研究，组织开展可靠性参数统计分析，参与编制教材《电力可靠性技术管理培训教材》。

对创新点2、创新点3做出贡献。

旁证材料：

《电力可靠性技术管理培训教材》，电力行业标准：

DL/T836-2012。

DL/T989-2013。

11、张诚

排名：

11

行政职务：

总经理

技术职称：

教授级高级工程师

工作单位：

中国长江电力股份有限公司

完成单位：

中国长江电力股份有限公司

对本项目技术创造性贡献：

参与了厂（场）站系统可靠性综合分析系统的功能需求分析和测试，并组织软件的推广应用。

对创新点1具有实质性的贡献。

旁证材料：

软件著作权“交直流大电网可靠性综合分析系统”。

12、姓名：

韦涛

排名：

12

行政职务：

配电研究所研究室副主任

技术职称：

高级工程师

工作单位：

中国电力科学研究院

完成单位：

中国电力科学研究院

对本项目技术创造性贡献：

承担基于供电可靠性的配电网规划计算分析软件研发与推广，参与配电网供电可靠性评估模型研究。

对创新点3、创新点4做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201110310966.1等3项，软件著作权2013SR070895等3项，企业标准《配电网规划计算分析数据规范Q/GDW11375—2015》等3项。

13、姓名：

李亚军

排名：

13

行政职务：

副总工程师

技术职称：

高级工程师

工作单位：

国网重庆市电力公司

完成单位：

国网重庆市电力公司

对本项目技术创造性贡献：

提出了适用于复杂电网的静态可靠性评估方法和输电网静态可靠性评估方法，参与了配电网非同调元件的可靠性影响评估及辨识系统的功能需求设计。

对创新点2做出了贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201110459328.6等2项；“大规模复杂电力系统可靠性评估技术及工程应用”成果鉴定证书。

14、姓名：

邱伟

排名：

14

行政职务：

无

技术职称：

高级工程师

工作单位：

南方电网科学研究院有限责任公司

完成单位：

南方电网科学研究院有限责任公司

对本项目技术创造性贡献：

发明了一种特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法，参与研制了交直流大电网可靠性综合分析系统。

对创新点2做出重要贡献。

旁证材料：

发明专利ZL201310254599.7，专著：

超（特）高压直流输电系统可靠性评估、优化及应用。

15、姓名：

陈涛

排名：

15

行政职务：

电网技术中心主任

技术职称：

高级工程师

工作单位：

国网重庆市电力公司

完成单位：

国网重庆市电力公司

对本项目技术创造性贡献：

参与了计及配电自动化的配电网可靠性分析软件的功能需求分析和测试，参与组织软件在重庆公司的推广应用。

对创新点3具有实质性的贡献。

旁证材料：

软件著作权2012SR055000。

主要完成单位及创新推广贡献

单位名称：

国网重庆市电力公司

单位贡献：

1、组织制定项目总体技术路线、研究计划和实施方案，组织并指导项目组完成国家支撑计划、国家自然基金及校企合作项目等；2、从人员、经费、场地和计算软件等方面积极支持项目组开展科技攻关，组织完成了厂（场）站系统可靠性评估技术、交直流大电网可靠性评估技术、配电网可靠性评估技术、电力系统可靠性与经济性协调优化技术研究及应用；3、促成本项目理论与实际电力工程相结合，起到了联系与协调产、学、研的桥梁作用。

单位名称：

重庆大学

单位贡献：

重点研究了场站系统、交直流大电网系统、配电网系统可靠性评估及其协调优化的基础理论和主要关键技术，主要贡献有：

1、提出风、光等一次能源时空关联特性表征方法，创建计及一次能源影响的变流器等设备可靠性评估技术，提出计及出力相关性、多重故障和优化切换序列的风电场、光伏电站和大型（变）电站的可靠性评估方法；2、建立换流变、交流滤波器等子系统可靠性评估模型，提出特高压直流输电系统可靠性评估技术；提出系统状态的均匀设计和智能缩减技术、潮流计算的GMRES并行技术，发明大规模交直流输电系统可靠性快速评估方法；3、揭示同杆架设、主网等的可靠性影响机理，建立计及其影响的配电网可靠性模型；提出配电网分块形成技术，发明大规模配电网可靠性评估技术；4、创建设备对系统可靠性影响的跟踪理论，提出基于薄弱环节快速辨识的可靠性和经济性协调优化方法；5、开发了直流输电系统可靠性综合分析系统、计及配电自动化的配电网可靠性分析软件、厂（场）站系统可靠性综合分析系统、交直流大电网可靠性综合分析系统。

单位名称：

中国电力科学研究院

单位贡献：

中国电力科学研究院作为项目主要理论研究和软件研发推广单位之一，对创新点3、4均作出了突出贡献。

重点负责基于可靠性特征模式的大规模配电网供电可靠性评估与优化模型研究，基于供电可靠性的配电网一、二次协调规划技术研究，牵头基于供电可靠性的配电网规划计算分析软件研发与推广。

具体贡献如下：

1、主持开展了大规模配电网可靠性评估与优化技术研究，建立了基于可靠性特征模式的大规模配电网供电可靠性评估与优化模型，显著提高大规模配电网可靠性评估速度，并能进行考虑全寿命周期的可靠性多措施分解优化，解决了面向地区差异的供电可靠性精益化评估与分析难题。

2、主持开展了基于供电可靠性的配电网一、二次协调规划技术研究，建立了与一次网架和设备相协调的馈线自动化规划方法与流程，构建了适用于不同供电区域、不同接线方式的馈线自动化典型模式和配电终端优化配置方法，满足现代配电网对一、二次系统协调发展的要求。

3、主持研发了基于供电可靠性的配电网规划计算分析软件系统，充分体现差异化规划理念，进一步强化可靠性评估与优化核心模块，基于云计算服务架构，实现信息融合及多人协同，是配电网规划分析的重要支撑系统，已在国家电网公司300余家地市公司实现覆盖和应用。

4、牵头编制《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范GB/Z29328-2012》、《配电网规划设计技术导则DL/T5729-2016》、《配电网规划设计技术导则Q/GDW1738-2012》等7项国家、行业和企业技术标准。

单位名称：

南方电网科学研究院有限责任公司

单位贡献：

负责可靠性参数统计分析；提出了特高压直流可靠性的评价指标体系；参与直流系统可靠性评估方法研究和可靠性评估结果分析研究；提出高压直流系统可靠性评估软件的功能需求，协助完成高压直流系统评估软件开发和测试；组织开展了大量工程应用，为技术成果推广做出了重大贡献；在次基础上，合作出版了《超（特）高压直流输电系统可靠性评估、优化及应用》专著。

单位名称：

中国长江电力股份有限公司

单位贡献：

立项开展了“三峡电厂厂用电源可靠性工程评估研究”等项目；参与了厂（场）站系统可靠性综合分析系统的功能需求分析和测试。

组织开展厂（场）站系统可靠性综