6.3.大功率电力电子研究平台
(一)建设目标和任务大功率电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面，包括发电环节、输配电环节、储能系统等。这些电力电子技术的应用在提高系统稳定性、可控性，增加输电能力，加强供电可靠性，改善电能质量，增加新能源接入和构建智能电网设备等方面发挥了重要作用，是建设先进、可靠、高效和智能化电网的有力技术支撑。
围绕大功率电力电子装置在电力系统中的应用、新能源通过电力电子装置并网、智能电网用电力电子装置等重点领域，构建以电压源换流器（VSC）为基础的电力电子装置成套试验研究平台，提供换流器拓扑结构的研究工具和物理试验环境，为新型电力电子装置换流器的设计和研发提供有效的测试和试验环境。开展电力电子装置功能和动态运行性能研究，研究并制定电力电子装置试验方法和制定相关标准。
通过大功率电力电子研究平台，提供便利的研究平台和配套机制，推动技术创新，形成研究体系，推动产业发展，为电力系统的安全稳定、灵活高效和节能环保提供积极有效的技术支撑。
(二)建设方案
大功率电力电子技术研究平台的建设包括一个先进的电力电子仿真室和一个先进的物理实验室。电力电子仿真室配备世界一流的高性能计算机和数字仿真软件系统以及RTDS实时仿真系统；物理实验室由包括独立的电源系统、完整的电力电子试验大厅、控制系统和监测平台等部分构成。
1)建立基于电磁暂态过程的电力电子装置仿真系统，对电力电子装置器件开通关断过程、装置整体特性进行仿真研究，检验电力电子装置是否满足在电力系统中使用。
2)建立电力电子装置与电力系统的整体仿真系统，对电力电子装置与电力系统的交互影响的机理进行研究，改进电力电子装置在电力系统中的响应特性。
3)通过RTDS等手段建立电力电子装置控制器的检验平台，对入网电力电子设备的控制系统的功能和性能进行全面测试和试验，检验否满足电力系统的需要。
4)建设电力电子设备物理实验系统，包括多于两台的电力电子设备，可灵活组合构成柔性交流和柔性直流输电系统（如STATCOM，UPFC，VSC-HVDC等），配备完整的控制系统和监测系统，开展电力电子装置接入电网的运行性能和动态特性研究，解决电力电子装置在电力系统中应用的系统研究、成套设计、设备研发和试验等环节的问题。
5)成立入网规范和检测中心，提出和制定电力电子装置换流器和设备的型式试验、出厂试验标准，提供电力电子装置的入网试验认证。
(三)主要研究方向
1)研究换流阀、可关断阀等大功率电力电子高压阀在电力系统中的应用，开展以大功率全控型开关器件和电压源换流器（VSC）为核心的研究。研究满足百兆伏安级高压大容量化工程应用要求的先进换流器拓扑结构机理。
2)研究多电平电压源换流器的拓扑结构设计和分析方法，研究相应的控制策略及控制系统实现方法。针对特定的工程提出并制定大容量换流器的设计技术、技术规范和主要工程参数设计方法。
3)以合理性、实用性和经济性等方面为目标，研究南方电网电力电子装置的应用类型和具体布点；建立电力电子装置的可靠性评估系统，完善可靠性和设备优化管理，构成可靠性管理平台。
4)研究大功率电力电子器件及装置的仿真计算模型建立方法和软件实现方法，研究涉及大功率换流器的实时数字仿真方法。
5)研究并制定电力电子装置试验方法，为新型电力电子装置换流器的设计和研发提供有效的测试和试验环境，制定电力电子装置换流器和设备的型式试验、出厂试验标准。
6)开展包括柔性交流输电（FACTS）、柔性直流输电（VSC-HVDC）、储能接入系统、配网电能质量设备和新能源发电并网等先进电力电子装置的成套设计研究和示范性应用研究。
6.4.智能输变电设备在线监测试验平台
(一)建设目标和任务
依托特高压工程技术（昆明）国家工程实验室和广州特高压试验研究基地，建设输变电设备在线监测试验平台。围绕超、特高压交、直流输变电技术需求，将该平台建设成为开放的试验研究基地，构建产学研长效合作机制，形成超、特高压领域输变电设备在线监测机理、手段、评估方法及标准制定的著名研究机构。最终建立以下子平台：
1)换流站一次设备及控制保护系统的状态监测试验平台
2)变电站关键设备的状态监测试验平台
3)超、特高压交、直流架空输电线路监测与运行维护试验平台
4)超高压海底电缆监测与运行维护试验平台
5)交、直流输变电新型检测、监测、通信技术及应用试验平台
(二)建设方案
1)换流站一次设备及控制保护系统的状态监测试验平台：特高压换流阀试验、检测技术；换流变压器绝缘特性研究；换流站的智能监测技术；控制保护系统的状态监测技术。
2)变电站关键设备的状态监测试验平台：特征量的获取；在线监测技术；故障诊断技术；状态评估技术。
3)超、特高压交、直流架空输电线路监测与运行维护试验平台：高压架空输电线路综合智能实时监测系统；输电线路运行状态识别方法；输电线路覆冰在线检测系统和应用效果
4)超高压海底电缆监测与运行维护试验平台：长距离海缆试验技术；长距离海缆巡视技术。
5)交、直流输变电新型检测、监测、通信技术及应用试验平台：新型检测手段；新型通信技术。
(三)主要研究方向
开展基于电网的一次设备运维策略研究，将一次设备的运维模式从关注设备可靠性转变为关注电网可靠性，通过反馈设备故障几率、故障风险和负荷能力的预报信息，实现输变电设备与电网运行管理的双向互动。以先进的信息化、自动化和管理技术为基础，实现输变电设备状态全景信息的可视化。
开展输变电设备状态监测、状态评价、风险评估等智能管理技术的研究，实现对电网设备状态的可靠、有效监控，实现对故障快速、可靠、灵敏地预警和评价，达到提高电网安全性、可靠性、灵活性和资源优化配置水平的目标。
制定设备状态检修导则和实施细则，建立适电网实际情况的输变电设备风险管控系统，实现状态监测、检修管理、运行监控和电网安全防御等信息系统的多维度无缝集成，实现决策信息的高度共享，形成电网全局最优决策。通过分析设备的健康水平，为设备运行安排和检修决策提供指导，实现资产投资规划、采购、建设、运行、维护和退役处置全寿命周期优化管理。
研究满足电网要求的传感技术，逐步实现对电网中的架空输电线路、高压电缆线路、高压设备等进行全方位的智能监测。
