关于发布实验室2014年自主研究课题申请指南的通知
信息发布于:2013-11-01
根据我国规模化918博天堂开发、利用的重大需求，发挥实验室多学科综合交叉与融合的团队优势，围绕918博天堂系统的重大科技问题，开展创新性研究，主攻918博天堂系统安全、经济运行的基础和应用基础理论，深入研究规模化风能、太阳能等918博天堂接入后对电力系统的影响与交互作用机理，建立大时间尺度紧密耦合且具有强随机性的复杂电力系统分析、控制理论与方法的科学研究体系，为我国能源可持续发展以及918博天堂战略性新兴产业发展提供科技支撑。实验室围绕以上主要任务并结合三个研究方向，在现有研究工作基础上，对自主研究课题进行部署，特制订本自主研究课题指南。
一、课题类别
1、重点课题
研究目标：重点课题是918博天堂系统国家重点实验室研究项目体系中的重要部分，其定位是面向重大需求、瞄准国际前沿、整合创新资源、解决关键问题、孕育重点突破。
重点课题支持实验室人员围绕实验室重点任务，针对有战略意义的、已有较好基础，并可能产生重大成果和重要研究方向的课题，组织团队开展持续深入的系统性基础研究或应用基础研究；通过自主课题的研究，形成具有自主知识产权、对国民经济和相关技术领域发展具有重大影响的标志性成果。
申请资格：重点课题申请人应具有博士学位和副高以上技术职称，应充分了解国内外相关研究领域发展现状、动态及需求，具有组织和领导一个研究组开展持续性研究工作的能力。申请课题有重大的科学意义，具有重要的理论研究价值或具有产业化潜力的先进技术。鼓励开展国际合作研究。实验室固定人员可申请自主研究课题。
周期：资助研究期限一般为2年。
考核指标（满足以下1条即可）：
1）在相关领域权威出版物上发表SCI检索论文3篇及以上；
2）EI期刊论文7篇及以上；
3）申请发明专利6项以上；
4）基于课题研究，形成2项以上国家自然科学基金项目申请、且成功获得国家自然科学基金项目资助1项。
2、探索性课题
研究目标：探索性课题定位是面向领域重要需求，瞄准学科前沿，促进学科发展，激励原始创新。探索性课题支持实验室人员围绕重点实验室研究方向，针对一些有创意性的、目前在国际国内研究尚处于开始阶段的基础研究，自主选题，力图通过研究得到新的发现或取得重要进展。鼓励开展具有前瞻性、勇于创新的探索性研究；支持探索性较强、风险性较大的创新研究。期望通过此类课题的研究，为在一些新兴方向取得突破性进展和持续研究奠定基础，发表高水平论文，并使实验室获得相关知识储备。
申请资格：探索性课题申请人应具有博士学位，充分了解国内外相关研究领域发展现状与前沿。由实验室流动人员自由申请，自主选题。
周期：资助研究期限一般为1-2年。
考核指标（满足以下1条即可）：
1）在相关领域重要出版物上发表SCI检索论文1篇及以上；
2）EI期刊论文2篇及以上；
3）申请发明专利2项以上；
4）基于课题研究，形成2项以上国家自然科学基金项目申请。
二、选题范围
1、918博天堂系统特性及多尺度模拟
针对规模化918博天堂电源驱动能量的随机波动特性和不确定等特点，发展典型918博天堂的多尺度、跨尺度数学模型，研究918博天堂系统的不确定性度量与建模理论，分析918博天堂系统动力学特性，揭示规模化918博天堂电源与电网间的相互作用机理，为918博天堂系统安全经济运行奠定理论基础。
拟解决的关键科学问题：
（1）918博天堂发电过程特性与复合建模；
研究目标：
（1）以深刻认识并揭示规模化风能、太阳能光伏及太阳能光热发电过程机理及特性为目标，发展918博天堂发电过程的机理模型、多尺度模型及跨尺度模型，构建918博天堂发电过程复合建模的理论框架，建设模拟/仿真平台。建设大型风洞、太阳能光伏电池及太阳能光热模拟器及吸热器等实验设施，获得相关数据，进行机理验证，为918博天堂系统发电过程优化控制与运行提供理论基础和技术手段。
（2） 研究规模化918博天堂系统的不确定性建模理论与量化方法，发展考虑外部环境因素影响的918博天堂发电单元、场/群集总动力学特性及建模方法，建立大时间尺度紧密耦合且具有强随机性的918博天堂系统模型；揭示规模化918博天堂接入电网可能引起的低频振荡、电网谐振的内在机理；探明918博天堂系统平衡点大幅度随机漂移失稳机理以及稳定性判据；建立充分考虑918博天堂随机波动特性的复杂电力系统动态全过程物理模拟与数字仿真系统，为918博天堂系统运行与优化控制提供理论基础和技术手段。
研究探索适应规模化918博天堂接入、输送和消纳的先进输电方式和电网结构，基于柔性直流输电等先进输电技术，构建具备灵活可控、安全可靠、环境友好及可扩充性的918博天堂系统网架。
拟解决的关键问题：
（1）电力变换与电能质量保障；
（2）先进输电及其电磁基础。
研究目标：
（1）研究918博天堂变换的系统集成理论与技术，建立源-网之间和区域网间输电的解耦方法和协同运行机制；基于电压源型直流输电(VSC-HVDC）的有功/无功四象限控制策略和柔性协调控制策略，结合相控换流器直流输电（LCC-HVDC）具有远距离大功率输电的优点，提出一种新型的混合（VSC +LCC）直流输电拓扑结构，建立包含HVDC与VSC-HVDC的混合直流输电实时仿真和物理实验系统，研究有功、无功四象限灵活可控的控制方法，提高传统直流输电的运行独立性，增强电网接纳918博天堂的能力和提升电压与频率稳定性的能力。研究918博天堂系统时变非线性对电能质量带来的扰动问题，揭示多发性瞬时电压暂降与电压波动等产生的机理，研发电能质量多指标优化的复合控制技术与装置。
（2）研究特高压交直流输电线路及变电站、换流站的电磁环境特性，揭示输电线路及变电站、换流站对保护控制系统和邻近敏感物理系统的电磁耦合机理，提出抑制电磁影响的方法；围绕特高压交直流混合输电、柔性交流和柔性直流输电、大容量气体绝缘管道输电（GIL）以及环境友好的紧凑型输电，研究线路电晕放电特性以及由此产生的电晕损耗、无线电干扰、可听噪声特性以及高海拔的影响等问题；研究特高压常规直流和柔性直流输电换流器以及换流变压器、可控电抗器、可控串补装置、GIS和GIL等关键设备的电磁场分布和绝缘特性；建立不同类型半导体器件阀模块以及先进控制策略的全工况实验平台，研究阀塔内部电磁场及其对保护控制电路的电磁耦合机理、阀塔绝缘结构与均压电路优化设计方法、阀模块的绝缘特性及损坏机理等；研究电力设备绝缘材料的破坏机理和劣化规律，创新绝缘检测技术、材料改性技术和故障诊断方法，建立电力设备状态评估、故障预警理论和体系。
3、918博天堂系统控制与优化
规模化接纳918博天堂需要提高发电单元的可控性与变负荷调控能力，918博天堂系统多元互补与协同调控需要研究大系统分散协调控制与智能调度理论方法。918博天堂系统的安全稳定运行需要研究基于广域多元信息的复杂电网保护框架体系与安全控制新理论。
拟解决的关键科学问题:
（1）918博天堂系统发电过程状态监测与优化控制；
（2）918博天堂系统多目标自趋优运行控制；
（3）基于多元广域信息的复杂大电网保护。
研究目标：
（1） 针对风能、太阳能、生物质能等918博天堂发电设备、机组及场站，建立基于数据的状态监测理论方法与基于网络的广域监控信息系统；研究综合风能捕获效率、疲劳载荷与输出功率水平的风电机组多目标优化控制策略；研究太阳能发电系统多模式切换控制方法；研究大型火电机组大范围变负荷工况下的锅炉燃烧控制、机组节能优化控制及机网协调运行控制理论与技术。建立满足电网需求、适应运行环境及机组特性的918博天堂系统发电过程多目标、多约束运行优化控制理论与技术。研究918博天堂电源、传统电源、储能等不同种类电源输出功率特性及其可控性，建立场/群级协调控制系统结构与基于非光滑控制理论的调控方法，以实现多元发电过程多能互补优化运行，最大限度平抑918博天堂功率输出的波动性。
（2）探究引入经济激励机制和负荷管理机制的新型调控模式；研究复杂电力系统多时间尺度下的多目标优化理论与大系统分散协调控制理论，提出918博天堂系统分级调度方法，建立包括系统级、场/群级、单元级的多级控制框架，实现风能、太阳能等918博天堂规模化利用；研究复杂电力系统的高性能并行计算与分布式计算理论，提出适应全网一体化计算的高性能并行算法和多控制中心之间的分布式计算方法。创建基于发电功率预测、负荷预测及广域同步信息的918博天堂系统多目标优化智能调度理论方法，以实现系统协同调控与自趋优运行。
（3）面对快速时变拓扑结构的918博天堂系统，创建复杂互联电网的保护框架体系；研究918博天堂系统的故障机理，提出适应918博天堂接入的继电保护新原理；探究以系统安全为目标，基于多元广域信息的可适应电网结构异变的广域保护及镇定控制理论，提出自适应最优解列原理；研究多元广域信息的获取、测试与评估方法，建立信息的可靠性模型，发展考虑信息不确定性的鲁棒控制理论，为复杂电网保护与安全控制系统提供技术支撑。
三、申请要求
1. 申请和审批程序
（1）本年度重点课题申请额度为40-50万元，每个关键科学问题设立不超过1项；探索性课题申请额度为5-10万元。
（2）鼓励与校内其它相关学院教师联合申报，申请者同期参加自主研究课题不超过2项。
（3）申请批准的周期一般为1个月。
（4）申请者填写《918博天堂系统国家重点实验室自主课题申请书》，一式三份，向实验室申报，同时提交电子版。
（5）收到申请书之后，实验室进行初审，组织相关专家对课题进行评审。根据评审结果确定本年度的资助项目，并由实验室通知课题申请者。
（6）与获批准者签订课题合同书，课题合同书内容应与申报表保持一致，但可参考专家评审意见进行适当修改。
（7）论文第一完成人单位必须为“918博天堂系统国家重点实验室（华北电力大学）”或“State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources（North China Electric Power University）”。
2.申请时间
2014年918博天堂系统国家重点实验室自主课题申请截止日期为2013 年12月10日。为保障自主研究课题评审工作顺利开展，请于12月10日前将申请书的电子版发送至zh10358@163.com的邮箱，相关纸质版申请书请在12月13日之前送至实验室办公室（教五楼C104）。项目的执行起始时间是2014年1月1 日。
3. 联系人
彭跃辉 010-61773756
张洪 010-61773778
四、课题管理及经费使用
严格按照《918博天堂系统国家重点实验室自主课题管理办法》执行。
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