3.多元用户供需互动用电
3.1智能配电网微型同步相量测量应用技术（共性关键技术类）
研究内容：针对大规模分布式电源、电动汽车接入以及用户与电网供需互动对配电网安全可靠运行提出的挑战，研究配电网中可大规模部署的微型同步相量测量应用技术，具体内容包括：高精度微型同步相量测量装置及其最优布点方案；基于该装置的配电网故障诊断及精确定位方法；配电网运行状态估计方法；分布式电源、柔性负荷、用电营销等系统的相关信息集成机制、多维数据分析方法与协调控制技术；在含大规模分布式电源、电动汽车接入的配电网中开展示范验证。
考核指标：微型同步相量测量装置，电压电流幅值测量相对误差0.5%，频率测量误差小于0.005Hz，角度误差小于0.05度；故障检测准确率达99%以上；在含不低于30MW分布式电源的配电网中示范验证。
3.2智能配电柔性多状态开关技术、装备及示范应用（应用示范类）
研究内容：为克服配电网中常规开关仅具备通和断两种状态的不足，增强配电网运行控制的灵活性，满足分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求，研究智能配电交流电力电子柔性多状态开关及应用技术。具体包括：智能配电交流电力电子柔性多状态开关装置；满足配电网分布式电源消纳、电能质量改善、运行优化与自愈控制技术要求的柔性多状态开关调控技术；柔性多状态开关系统接入模式及试验测试技术；完成示范工程。
考核指标：智能配电柔性多状态开关装置为三端、电压不低于10kV，容量不少于6MVA；运行在恒功率控制模式时，开关流过功率可控，误差小于1%；运行在恒压控制模式时，可实现重要负荷不间断供电，电压控制误差小于1%。示范工程中馈线负载均衡度不低于85%。
3.3电网信息物理系统分析与控制的基础理论与方法（基础研究类）
研究内容：研究电网信息物理系统的分析与控制的理论及方法，具体包括：复杂电网信息系统与物理系统的交互机理和建模理论；市场环境下互动电网的多源异构信息物理系统稳态和动态运行特性；配电网安全可靠性分析和风险预警评估的物理信息系统；研究基于混合信息物理系统模型的有源配电网实时优化控制方法；对所提出的理论和方法完成仿真验证。
考核指标：提出基于电网物理信息模型的高可靠性电网运行控制理论与方法。构建的电网信息物理系统综合仿真模型，其中控制对象不少于4000个，涵盖风电、光伏发电、水电和储能等多种能源形式，仿真计算能力支持15000个以上配电网网络节点。
4.多能源互补的分布式供能与微网
4.1交直流混合的分布式可再生能源技术（共性关键技术类）
研究内容：开展交直流混合的分布式可再生能源发电的关键技术研究和装备研发，并完成示范验证。具体包括：多种分布式可再生能源交直流混合的系统结构与动态分析；交直流混合的分布式可再生能源互补优化配置及综合能效评估方法；适用于分布式可再生能源交直流互联的多功能电力电子变压器、故障电流控制器等关键设备；多种分布式可再生能源互补优化运行控制技术。
考核指标：多功能电力电子变压器至少包括10kV交流、380V交流和±375V直流等端口，端口具备双向功率控制能力，系统效率大于95%、谐波率小于3%；故障电流控制器的功率大于1MW。应用于包含风力发电、光伏发电、太阳能热发电及热利用、储电、储热等多类型分布式可再生能源互补系统，系统总容量3MW以上，直流负荷占比大于30%、可再生能源占比达60%以上。
4.2多能互补集成优化的分布式能源系统示范（应用示范类）
研究内容：研究具备多能互补、冷热电联供、高效调控、可实现重要负荷独立供电等特征的智能型分布式能源系统关键技术，并实现工程示范。具体包括：清洁能源与可再生能源互补的分布式能源供能系统协同优化与设计技术；清洁能源与可再生能源互补发电及重要负荷独立供电技术；分布式能源系统的智能分层调控技术；分布式能源系统综合能效评估技术，并建成多能互补集成优化的分布式能源系统示范工程。
考核指标：示范工程中可再生能源发电容量不小于10MW，冷热电联供系统容量不小于2MW；系统与外部电网并网运行时，联络线功率调节误差不大于5%；系统具备独立运行能力，独立运行时可保持不小于5MW重要负荷供电1小时；系统能源综合利用效率达到75%以上。
5.智能电网基础支撑技术
5.110MW级液流电池储能技术（共性关键技术类）
研究内容：研究适用于10MW/40MWh级系统的液流电池储能技术。具体包括：高性能离子传导膜材料、双极板材料、电解质溶液的材料制备技术；30kW以上高功率密度单体电堆的结构设计与集成技术；250kW级高能量效率液流电池储能模块及10MW级以上液流电池系统的成组设计、集成与智能控制技术。
考核指标：储能系统输入和输出功率≥10MW，系统容量≥40MWh；单体电堆额定输出功率在≥30kW，在140mA/cm2恒流充放电条件下，电堆的能量转换效率≥80%；电池储能系统模块研制额定功率不低于250kW的；系统AC-AC额定效率≥68%（包括系统全部内耗），完成10MW/40MWh级全钒液流电池系统的集成与验证示范。
5.210MW级先进压缩空气储能技术（共性关键技术类）
研究内容：研究适用于10MW/100MWh级系统的压缩空气储能技术。具体包括：大规模先进压缩空气储能系统设计技术；高负荷多级离心压缩机和多级组合式透平膨胀机;高效紧凑式超临界空气蓄冷（热）/换热器；压缩空气储能系统集成与控制技术等。
考核指标：储能系统输入和输出功率≥10MW，系统容量≥100MWh，系统AC-AC额定效率≥60%（输入轴功/输出轴功效率≥65%），变工况运行范围≥40%-110%，完成10MW/100MWh级储能系统的集成与验证示范。
5.3海水抽水蓄能电站前瞻技术研究（共性关键技术类）
研究内容：面向海水抽水蓄能电站规划、设计、建设、运行需求，研究海水抽水蓄能电站共性关键技术。具体包括：沿海地区海水抽水蓄能资源评估及选址原则及技术分析；库盆和输水系统海水渗漏控制技术；海水抽水蓄能电站环境影响评估与生态修复；水工建筑物、输水系统及金属结构防腐、防海洋生物附着的技术及材料选型；防腐蚀、抗空蚀、防海洋生物条件下可变速海水抽水蓄能机组的关键技术；海水抽水蓄能与可再生能源联合运行技术。
考核指标：完成10MW可变速海水抽水蓄能机组样机，水泵水轮机发电、抽水时的效率均不低于93%。建立100MW级的海水抽水蓄能与可再生能源联合运行仿真平台，控制系统切换时间小于10ms。
5.4特高压电气设备用纳米复合绝缘材料与应用关键技术（共性关键技术类）
研究内容：研究高性能环氧树脂复合绝缘材料配方体系、制备、设计与应用关键技术。具体包括：高性能环氧树脂基材、纳米无机填料及固化剂的配比技术，建立高性能复合绝缘材料用环氧树脂配方体系；制备工艺对绝缘材料综合性能的影响规律，以及高性能纳米复合绝缘材料批量化制备技术；纳米填充对环氧绝缘材料界面强场耐受特性的影响，环氧复合绝缘系统气固界面优化设计技术；特高压气体绝缘开关设备用高性能绝缘成型件、特高压换流阀饱和电抗器用高导热环氧绝缘材料的设计、制造与试验技术；高导热环氧绝缘材料在特高压换流阀饱和电抗器中的应用技术，以及高性能环氧绝缘件缺陷诊断与运维技术。
考核指标：新型纳米复合绝缘材料的玻璃化转变温度≥130℃，拉伸强度≥80MPa，弯曲强度≥130MPa；特高压气体绝缘开关设备用高性能绝缘成型件击穿强度≥30kV/mm，特高压开关设备中绝缘件的额定雷电冲击水平提高10%；高导热环氧绝缘材料导热系数大于1.5W/(m•K)，并应用于特高压换流阀饱和电抗器。
5.5大功率电力电子装备用中高频磁性元件关键技术（共性关键技术类）
研究内容：研究大功率电力电子装备用中频超薄硅钢与高频低损纳米晶材料的制备与应用技术。具体包括：中频超薄硅钢晶粒组织控制理论，轧制工艺及高温退火再结晶技术，表面处理工艺及带材制备技术；高频低损纳米晶合金成分设计，性能调控机理、调控技术及带材制备技术；大容量高频变压器的铁心卷绕、结构设计及热处理等制备技术；大功率电力电子装备用软磁材料多工况综合磁特性及铁心测试方法与技术；超薄硅钢铁心阳极饱和电抗器与纳米晶铁心高频变压器研制及应用验证。
考核指标：中频超薄硅钢带材，厚度≤0.1mm，P1.5T/400Hz≤11.5W/kg，B800≥1.80T，运用制备的超薄硅钢带材研制铁心及6250A阳极饱和电抗器样机，通过型式试验。高频纳米晶带材，Bs≥1.30T，P0.5T/10kHz≤3.2W/kg，P1.0T/10kHz≤15W/kg，运用制备的纳米晶带材研制高频变压器，最高频率不低于10kHz、容量不小于200kVA、效率不低于98%，通过型式试验。
