吉林好人·最美科技工作者|刘闯:在“能源电力装备领域”潜心研究(2图)

发布时间:2024-02-29 14:18 | 来源:中国吉林网 2023-12-18 09:32 | 查看:5906次

刘闯自2013年加入东北电力大学电气工程学院后,依托吉林省新能源电网智能化运行与控制工程实验室(省重点)在“能源电力装备领域”潜心研究,主持国家级、省部级以及国家电网公司科技项目21项,发表SCI/EI期刊论文73篇,获授权国家发明专利49项,获2021年吉林省技术发明一等奖(第1完成人)、2019年吉林省自然科学技术二等奖(第1完成人),2023年获“长江学者奖励计划”青年学者、2022年获吉林省第十七届青年科技奖(涉电学科仅1项)、首批吉林省杰出青年基金、2019年获“中国电力优秀青年科技人才奖”、入选吉林省第十五批突出贡献专家、吉林省第六批拔尖创新人才等。

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  高渗透率分布式新能源入网以及高比例电力电子装备入网成为新一代配电网的主要特征,由于新能源分布式、随机性以及交直流混合型特点,具有多端口、多级联、多流向和多形态的新一代配电装备成为“交直流高效互联、多功能优化调控”的能源基础设施核心装备,也是构建新型配电系统的基石。目前配电装备存在的共性问题与现实挑战就是:体积大导致的成本高、控制复杂导致的可靠性低、变换环节多导致的效率低,而新一代配电装备的核心需求就是:提升功率密度降低成本、简化控制提高可靠性、减少功率环节提高效率。

  针对配电装备存在的上述难题,刘闯分别在“紧凑化三相级联拓扑优化理论、多模块集成耦合优化设计方法、单级式交交脉宽调制与拓扑构造”三方面取得了创新成果。

  在“紧凑化三相级联拓扑优化理论”方面,刘闯提出基于正弦功率传输方法的三相级联系统拓扑优化方法,工程中电容器可减少85%,换流阀体积降低77.4%,提高系统功率密度与能量传递效率,该成果为世界首个柔性变电站—张北10kV柔性变电站的建设提供了技术支撑。

  在“多模块集成耦合优化设计方法”方面,刘闯提出多模块串并联系统自适应均流与混合扩容优化设计方法,解决了多模块耦合系统均流/均压难题,为大功率直流变压器标准子模块提供一种简单实用的设计方案,该成果在亿利集团光伏直流升压站得到应用,取得近4000万元的经济效益。

  在“单级式交交脉宽调制与拓扑构造”方面,刘闯提出直接式AC/AC的任意两相电压合成交流电压的脉宽调制方法,实现输出电压幅值、频率和相位的任意控制,突破换流难题,同时提出AC-型智能软开关、斩波可控阻抗器及主动电力弹簧等多类新型配电装备拓扑与柔性调控方法,解决配电网潮流调控、电压越限等多种难题,相关成果已应用于吉林长春、黑龙江伊春、辽宁沈阳等多地的配电网建设改造工程中,相关装备的应用为电网企业近三年增加售电收入1868.91万元,节省电网投资863.88万元。

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  今年,刘闯远赴乌兹别克斯坦,担任由东北电力大学和乌兹别克斯坦撒马尔罕国际科技大学共同成立的“中国电力学院”首任院长。

  刘闯围绕能源与动力工程和电气工程两大学科,建立了“2+2”本科培养模式,设置“汉语文化+工程专业”的课程,让学生们更好地学习中国先进的能源电力领域工程专业知识;建立了能源绿洲技术研究中心,重点研究现有能源体系重构技术,探索更加高效、可靠、智能变换技术。

  “通过学生培养与科学研究,努力实现中国能源电力类高等教育方案在乌兹别克斯坦的落地生根,为乌兹别克斯坦培养更多具有综合能力和国际视野的能源与电气工程领域的专业人才。”谈及未来目标,刘闯踌躇满志。

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  记者 王涛

  图片由省科协提供


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