1.    实验室介绍

实验室通过升压变压器，实现10kV配电网的结构性模拟，包含了接地变压器、消弧线圈、无功补偿、线路模拟、后台监测等部分。目前已具备了进行单相接地故障模拟实验、设备过电压实验、无功补偿投切实验、中性点精准补偿实验的能力。

可以在以下研究领域发挥验证作用：在电力电子试验能力、柔性结构装置控制运行及试验、电能质量综合治理研究以及智能装置的研发和试验等方面进行提升。推动输配电一次设备和新型大功率电力电子控制设备的发展、关键装置装备技术的突破，提高设备及控制的可靠性。储能及新能源发电系统的电网友好型电压、频率主动支撑技术，适用于主动配电网的储能变流器虚拟惯性控制技术，虚拟同步发电机阻抗建模与稳定控制技术等，以提升新能源发电大规模接入系统的稳定性问题

电源及输配电系统部分：中低压电力电子技术经常用于提升电能质量，而且电力电子装置经常运行在电源质量相对苛刻的环境中，所经受电网的电能质量问题除了电压波动以外，还存在电压电流冲击等多种暂态冲击干扰。在电力电子装置的研究中，将验证电力电子装置在各种极端电源变化下的运行能力，或装置改善电源的指标能力。试验装置具备模块功能测试及整机模拟电网电源试验能力，可实现电压波动、突变、暂降，频率、相位突变，系统谐波扰动等模拟现场电源工况的能力。

新能源及储能与电力电子装置交互影响研究：结合电力电子技术的柔性智能装备发展方向，在实验室建设过程中逐渐设计和搭建基于光伏、风电、储能在电网应用的基础研究环境。试验平台可模拟交流电网、风电上网、光伏上网、储能系统等。通过对新能源模拟系统的搭建，不但可以实现对整个新能源系统进行展示及研究，还可以对该系统中的电力电子转换装置进行研究及测试。

控制装置研制及控制规律研究：柔性智能装置控制系统在研究中，设计搭建针对测量及数据采集、智能控制研究的相关实验工具和电气环节。包括高速测量及低功率数据通信，智能测量与控制电磁环境等。为满足良好的教学展示以及研究应用需求，实验室还配备一定量的研究试验用测量及试验工具。

柔性智能装置功能特性试验研究：搭建电力电子柔性智能装置及控制系统的试验平台，对其整体功能等进行模拟试验，对平台的一二次设备以及电能质量治理相关原理进行展示。根据模拟线路负载的情况配置柔性智能装置及控制系统，可根据线路负载变化对电能质量进行跟踪治理。对柔性智能装置中的电力电子设备进行验证及原理展示，既可进行智能装置整机试验研究，又可作为控制模式切换验证研究使用。

装置与电网交互作用研究：搭建小型输配电系统，研究柔性组合装置装置、包括部件之间的配合特性；柔性装置与其他设备之间的相互作用。模拟智能装置及电力电子部件的敏感因素。搭建基本的输配电网结构，模拟造成电网的无功、谐波、相位、三相不平衡等非线性电网特性的配电网系统。模拟负载补偿及负载冲击。

2.    实验室功能

（1）配电网中性点柔性接地及故障精准研判

研究内容：单相接地故障精准研判及补偿控制技术；一二次深度融合配电开关一体化故障检测与处理技术；中性点柔性接地与设备振荡过电压阻尼控制技术

一二次深度融合配电开关一体化检测

（2）高压电力电缆过电压及故障监测实验

研究内容：高压电缆屏蔽层过电压阻尼泄放技术；电缆屏蔽层环流监测及告警系统开发；高压电缆故障定位装置及研究

电缆屏蔽层环流监测及告警系统

（3）电力电子智能柔性设备与快速控制

研究内容：快速开关与无功补偿选相投切控制技术；振荡过电压能量转移及阻尼控制；储能与场站式虚拟同步发电机快速控制与电网支撑技术

快速开关柔性投切装置

3.    实验室主要设备

（1）配电网中性点柔性接地及综合保护选线装置

首创的虚拟电流、虚拟接地功率算法，基于故障前后的电路结构性变化进行辨识，判据分量变化显著，抗干扰强；将对地故障判断准确率提高到95%以上，有效解决目前配网中性点接地方式下的接地故障选线保护难题。

   配电网中性点柔性接地及综合保护选线装置

（2）电缆屏蔽层过电压阻尼泄放回路装置及环流监测系统

创新性提出单芯电缆屏蔽层新型接地方式，降低了故障风险；适用于多种接地方式的高压电缆屏蔽层，可对屏蔽层宽频范围内过电压有效抑制；有效实现了环流一体化监测，辅助预判电缆故障信息。

电缆屏蔽层过电压阻尼泄放装置

（3）10kV-35kV智能柔性快速开关及无功补偿智能投切装置

基于电磁操作/真空/双断口的开关技术的快速开关及操作回路关键技术，目标实现开关动作时间5~15ms，动作离散时间≦1ms；根据开关的动作特性控制分合闸时间偏差减少同期运行的投切设备故障率，暂态冲击减少90%以上。

无功补偿智能投切装置