近期，广西电网公司牵头攻关的科技成果“电能变换设备与智能配电网友好交互关键技术研究与应用”获2018年度广西壮族自治区科技进步一等奖。该技术成果首次提出了电能变换设备与智能配电网友好交互的技术体系，实现了友好交互关键技术研究和核心装备研制的重大突破，攻克了13项关键技术研究，填补了3项国内外空白，其中分布式虚拟同步发电机成果荣获了第46届日内瓦国际发明金奖。
电能由电源产生，经过电网传输给千家万户。为了更加高效地利用电能，需要通过变压器、变频器、新能源发电设备、充电器等电能变换设备对电能进行各种“加工变换”。并且随着智慧社区和风电、光伏发电等的迅速发展，用电负荷的多样性、电能质量的高标准、电网结构的复杂性对配电网智能化水平要求越来越高，这要求配电网具备高可靠供电的友好支撑能力。不过在很长一段时间内，电能变换设备与智能配电网的友好交互问题在一定程度上制约了智能配电网发展，成为亟待解决的世界性技术难题。
为此，从2012年开始，广西电网公司牵头，联合电网企业、国家级工程中心、先进制造企业等单位的研发力量和产业优势开展了长达7年的研究。最终，该成果构建了电能变换设备与智能配电网友好交互的技术体系，提出了灵活互动的新能源友好接入、配电网高可靠供电的友好支撑、面向高电能质量的友好用电等三大关键技术，研制了具备友好交互能力的分布式虚拟同步机、三端口电力电子变压器、10千伏多功能可控模块化固态限流器、6千伏至35千伏静止无功发生器、6千伏/10千伏高压变频器五类电能变换设备。
三端口电力电子变压器相当于智慧社区的“能源路由器”，满足社区安全、优质、智能的用电需求，甚至可以在局部缺电的情况下，通过灵活调控，实现小区基本用电，做到限电不停电，这是传统电力变压器无法实现的。同时，它还具备故障隔离和电能质量调节能力，提升了配电网中电能传输、变换和分配环节的供电可靠性。目前，该项目成果已从实验室走向市场接受检验。
分布式虚拟同步机使振荡抑制能力提升了4倍，快速同步时间提升了160倍，解决了新能源发电并网设备的规模化可靠运行难题。分布式虚拟同步机在天津中新生态城打造了世界上首个工程示范，在安徽省金寨县光伏发电精准脱贫工程中进行了推广运用，同时还在江苏、浙江等省份规模化应用，为当地带来了直接经济效益。
10千伏多功能可控模块化固态限流器、6千伏至35千伏静止无功发生器和6千伏/10千伏高压变频器，解决了部分电能变换设备引起的电能质量劣化、抗配电网扰动能力较弱等问题，显著提升了负荷侧用电的节能降损水平和抗电网扰动能力，实现了配电网与用户之间电能质量问题的双向综合防治，形成了面向高电能质量的友好用电技术。目前，6千伏至35千伏高压静止无功发生器先后在国内15个省份进行推广，部分产品远销海外。6千伏/10千伏高压变频器也在国内23个省份进行推广应用。
据了解，这五类具备友好交互能力的电能变换设备在保障配电网的高可靠供电基础上，提升了配电网的用电节能降损能力，有着显著的经济、社会与生态效益，每年可减少燃煤约6万吨，减排二氧化碳约16万吨。
(资料来源：南方电网报、南宁晚报、经济日报)
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