深耕交直流混合配電網、電力電子化系統控制保護等專業，攻克基于交直流混合配用電的可再生能源高效消納的運行、控制難題，推動交直流配電網相關技術的應用與發展，為建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系作出貢獻。
3月20日，江蘇電力科學研究院總工程師袁宇波組織交直流組網及運行控制科技攻關團隊成員，在高壓碳化硅器件研制、應用方面開展高性能功率器件驅動技術研究。高壓碳化硅器件是實現電能的高效交直流變換的核心器件，對降低配電、用電領域的電能損耗具有重要意義。
配用電技術是袁宇波團隊的主攻領域。工作20年來，袁宇波潛心鉆研前沿技術，投身于重大技術創新和重要課題研究，攻克了多項關鍵技術難題，持續推動我國新型交直流配用電技術“走出去”。
2003年博士研究生畢業后，袁宇波入職江蘇電力科學研究院。工作的10年前，他主要從事智能變電站的調試、故障分析等技術工作。在主網領域開展科研和生產支撐之余，袁宇波關注到了配網的重要性。“配電網直接連接電網與客戶，配用電技術影響每一個人。”袁宇波認為，配電網領域的工作大有可為。
第1章 性能特點與技術參數（SHHZ1006繼電保護測試儀服務快捷深受廣大客戶好評）
第1節 性能特點
電壓電流輸出靈活組合 輸出達6相電壓6相電流，可任意組合實現常規4相電壓3相電流型、6相電壓型、6相電流型，以及12相型輸出模式，既可兼容傳統的各種試驗方式，也可方便地進行三相變壓器差動試驗和廠用電快切和備自投試驗。
操作方式 裝置直接外接筆記本電腦或臺式機進行操作，方便快捷，性能穩定。
新型高保真線性功放 輸出端一直堅持采用高保真、高可靠性模塊式線性功放，而非開關型功放，性能好。不會對試驗現場產生高、中頻干擾，而且保證了從大電流到微小電流全程都波形平滑精度優良。
高性能主機 輸出部分采用DSP控制，運算速度快，實時數字信號處理能力強，傳輸頻帶寬，控制高分辨率D/A轉換。輸出波形精度高，失真小線性好。采用了大量*技術和精密元器件材料，并進行了專業化的結構設計，因而裝置體積小、重量輕、功能全、攜帶方便，開機即可工作，流動試驗非常方便。
軟件功能強大 可完成各種自動化程度高的大型復雜校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放，實時存儲測試數據，顯示矢量圖，聯機打印報告等。6相電流可方便進行三相差動保護測試。
具有獨立直流電源輸出 設有一路110V 及 220V可調直流電源輸出。
接口完整 裝置帶有USB通訊口，可與計算機及其它外部設備通信。
完善的自我保護功能 散熱結構設計合理，硬件保護措施可靠完善，具有電源軟啟動功能，軟件對故障進行自診斷以及輸出閉鎖等功能。
第2節 技術參數（SHHZ1006繼電保護測試儀服務快捷深受廣大客戶好評）
參數
電流通道數 | 標準6相 |
電壓通道數 | 標準6相 |
交流電流輸出范圍 | 30A /相或180A（六并） |
直流電流輸出范圍 | 10ADC /相 |
交流電壓輸出范圍 | 120VAC / 相 |
直流電壓輸出范圍 | 160VDC / 相 |
額定參數
? 交流電流輸出
6相電流輸出時每相輸出（有效值） 0～30A 輸出精度 0.2級
3相電流輸出時每相輸出（有效值） 0～60A
6相并聯電流輸出（有效值） 0～180A
相電流長時間允許工作值（有效值） 10A
相電流*大輸出功率 300VA
6相并聯電流*大輸出時*大輸出功率 1000VA
6相并聯電流*大輸出時允許工作時間 10s
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數 1～20 次
? 直流電流輸出
電流輸出 0～±10A / 每相 輸出精度 0.5級
*大輸出負載電壓 20V
? 交流電壓輸出
相電壓輸出（有效值） 0～120V 輸出精度 0.2級
線電壓輸出（有效值） 0～240V
相電壓 / 線電壓輸出功 80VA / 100VA
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數 1～20次
? 直流電壓輸出
相電壓輸出幅值 0～±160V 輸出精度 0.5級
線電壓輸出幅值 0～±320V
相電壓/ 線電壓輸出功率 70VA / 140VA
? 開關量
8路開關量輸入
空接點 1～20mA，24V
電位接點接入 “0”：0 ～ +6V； “1”：+11 V ～ +250 V
4對開關量輸出 DC：220 V／0.2 A；AC：220 V／0.5 A
? 時間測量范圍
0.1ms ～ 9999s ， 測量精度 ＜0.1mS
第2章 裝置硬件結構（SHHZ1006繼電保護測試儀服務快捷深受廣大客戶好評）
第1節 裝置硬件組成
數字信號處理器微機
裝置采用高速數字控制處理器作為輸出核心，軟件上應用32位雙精度算法產生各相任意的高精度波形。由于采用一體結構，各部分結合緊密，數據傳輸距離短，結構緊湊。克服了筆記本電腦直接控制式測控儀中因數據通信線路長、頻帶窄導致的輸出波形點數少的問題。
D/A轉換和低通濾波
采用高精度D/A轉換器，保證了全范圍內電流、電壓的精度和線性度。
由于擬合點數密度高，波形保真度高，諧波分量小，對低通濾波器的要求很低，從而具有很好的暫態特性、相頻特性、幅頻特性，易于實現準確移相、諧波疊加，高頻率時亦可保證很高精度。
電壓、電流放大器
相電流、電壓一直堅持采用高性能線性放大器輸出方式，使電流、電壓源可直接輸出從直流到含各種頻率成份的波形，如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態波形等，并且輸出波形干凈平滑，對鄰近設備無高頻輻射干擾，可以較好地模擬各種短路故障時的電流、電壓特征。
功放電路采用進口大功率高保真模塊式功率器件作功率輸出級，結合精心、合理設計的散熱結構，具有足夠大的功率冗余和熱容量。功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護。當電流回路出現過流，電壓回路出現過載或短路時，自動限制輸出功率，關斷整個功放電路，并給出告警信號顯示。為防止大電流下長期工作引起功放電路過熱，裝置設置了大電流下軟件*。10A及以下輸出時裝置可長期工作，當電流超過10A時，軟件*啟動，*時間到，軟件自動關閉功率輸出并給出告警指示。輸出電流越大，*越短。
開入、開出量
裝置有8路開入和4路開出。
開關量輸入電路可兼容空接點和0～250V電位接點。電位方式時，0～6V為合，11～250V為分。開關量可以方便地對各相開關觸頭的動作時間和動作時間差進行測量。
開入部分與主機工作電源、功放電源等均隔離。開入地為懸浮地，所以，開入部分公共端與電流、電壓部分公共端UN、IN等均不相通。
開關量電位輸入有方向性，應將公共端接電位正端，開入端接電位負端，保證公共端子電位高于開入端子。現場接線時，應將開入公共端接＋KM，接點負端接開入端子。如果接反，則將無法正確檢測。
開出部分為繼電器空接點輸出。輸出容量為DC：220V／0.2A，AC：220V／0.5A。開關量輸出與電壓、電流、開入等各部分均*隔離。各個開出量的動作過程在各個測試模塊中各有不同，詳細請參看各模塊軟件操作說明。
以下是兩種常見的開出量接線示意圖：
直流電源輸出
裝置在機箱底板上裝設有一路可調直流電源輸出，分 110V 及 220V 兩檔，可作為現場試驗輔助電源。為該電源還設置了一個電位器，可在 80％－110％ 范圍內調節。該電源額定工作電流1.5A，可作為保護裝置的直流工作電源，也可作為跳合閘回路電源。該電源如過載或短路，將燒壞相應保險（2A／250V），此時更換此保險管即可。
第1章 特點與技術參數
一節 主要特點
電壓電流輸出靈活組合 輸出達4相電壓3相電流，可任意組合實現常規4相電壓3相電流型輸出模式，既可兼容傳統的各種試驗方式，也可方便地進行三相變壓器差動試驗和廠用電快切和備自投試驗。
操作方式 裝置直接外接筆記本電腦或臺式機進行操作，方便快捷，性能穩定。
新型高保真線性功放 輸出端一直堅持采用高保真、高可靠性模塊式線性功放，而非開關型功放，性能。不會對試驗現場產生高、中頻干擾，而且保證了從大電流到微小電流全程都波形平滑精度優良。
高性能主機 輸出部分采用DSP控制，運算速度快，實時數字信號處理能力強，傳輸頻帶寬，控制高分辨率D/A轉換。輸出波形精度高，失真小線性好。采用了大量*技術和精密元器件材料，并進行了專業化的結構設計，因而裝置體積小、重量輕、功能全、攜帶方便，開機即可工作，流動試驗非常方便。
軟件功能強大 可完成各種自動化程度高的大型復雜校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放，實時存儲測試數據，顯示矢量圖，聯機打印報告等。可方便進行三相差動保護測試。
具有獨立直流電源輸出 設有一路110V 及 220V直流電源輸出。
接口完整 裝置帶有USB通訊口，可與計算機及其它外部設備通信。
完善的自我保護功能 散熱結構設計合理，硬件保護措施可靠完善，具有電源軟啟動功能，軟件對故障進行自診斷以及輸出閉鎖等功能。
第2節 額定參數
? 交流電流輸出
輸出精度 0.2級
相電流輸出（有效值） 0～40A
三并電流輸出（有效值） 0～120A
相電流長時間允許工作值（有效值） 10A
相電流*大輸出功率 420VA
三并電流*大輸出時*大輸出功率 900VA
三并電流*大輸出時允許工作時間 10s
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數 1～20 次
? 直流電流輸出
輸出精度 0.2級
電流輸出 0～±10A / 每相，0～±30A / 三并
*大輸出負載電壓 20V
? 交流電壓輸出
輸出精度 0.2級
相電壓輸出（有效值） 0～120V
線電壓輸出（有效值） 0～240V
相電壓/線電壓輸出功率 80VA / 100VA
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數 1～20次
? 直流電壓輸出
輸出精度 0.2級
相電壓輸出幅值 0～±160V
線電壓輸出幅值 0～±320V
相電壓/線電壓輸出功率 70VA / 140VA
? 開關量及時間測量
工控型 | 備注 | |
開關量輸入 | 8路 | 空接點： 1～20mA，24V 電位接點接入：“0”：0～ +6V； “1”：+11 V～ +250V |
開關量輸出 | 4對 | DC：220V／0.2A；AC：220V／0.5A |
時間測量 | 測量范圍0.1ms ～ 9999s 測量精度0.1mS | |
? 體積重量
工控型 | |
外形尺寸 | 410×360×200mm3 |
單機重量 | 20kg |
供電電源 | AC 220V±10%，50／60Hz |
環境溫度 | -10℃ ～ +50℃ |
第2章 裝置硬件結構
第1節 裝置硬件組成
? 控制數字信號處理器微機
本裝置采用高速、高性能數字控制處理器作為控制微機，軟件上應用雙精度算法產生各相任意的高精度波形。由于采用一體結構，各部分結合緊密，數據傳輸距離短，結構緊湊。克服了筆記本電腦直接控制式測控儀中因數據通信線路長、頻帶窄導致的輸出波形點數少的問題。
?..D/A轉換和低通濾波
采用高速高位D/A轉換器，保證了全范圍內電流、電壓的精度和線性。
由于D/A分辨率高和擬合密度高，波形失真小，諧波分量小，對低通濾波器的要求很低，從而具有很好的暫態特性、相頻特性、幅頻特性，易于實現準確移相、諧波疊加，高頻率時亦可保證高的精度。
? 電壓、電流放大器
各相電流、電壓不采用升流、升壓器，而采用直接輸出方式，使電流、電壓源可直接輸出從直流到含各種頻率成份的波形，如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態波形等，可以較好地模擬各種短路故障時的電流、電壓特征。
功放電路采用進口大功率高保真模塊式功率器件作功率輸出級，結合精心、合理設計的散熱結構，具有足夠大的功率冗余和熱容量。功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護。當電流回路出現過流，電壓回路出現過載或短路時，自動限制輸出功率，關斷整個功放電路，并給出告警信號顯示。為防止大電流下長期工作引起功放電路過熱，裝置設置了大電流下軟件*。10A及以下輸出時裝置可長期工作，當電流超過10A時，軟件*啟動，*時間到，軟件自動關閉功率輸出并給出告警指示。輸出電流越大，*越短。
? 開入、開出量
開關量輸入電路可兼容空接點和0～250V電位接點。電位方式時，0～6V為合，11～250V為分。開關量可以方便地對各相開關觸頭的動作時間和動作時間差進行測量。
開入部分與主機工作電源、功放電源等均隔離。開入地為懸浮地，所以，開入部分公共端與電流、電壓部分公共端UN、IN等均不相通。
開關量電位輸入有方向性，應將公共端接電位正端，開入端接電位負端，保證公共端子電位高于開入端子。現場接線時，應將開入公共端接＋KM，接點負端接開入端子。如果接反，則將無法正確檢測。
開出部分為繼電器空接點輸出。輸出容量為DC：220V／0.2A，AC：220V／0.5A。開關量輸出與電壓、電流、開入等各部分均*隔離。各個開出量的動作過程在各個測試模塊中各有不同，詳細請參看各模塊軟件操作說明。
以下是兩種常見的開出量接線示意圖：
? 直流電源輸出
裝置在機箱底板上裝設有一路可切換直流電源輸出，分 110V 及 220V 兩檔，可作為現場試驗輔助電源。該電源額定工作電流1.5A，可作為保護裝置的直流工作電源，也可作為跳合閘回路電源。該電源如過載或短路，將燒壞相應保險（2A／250V），此時更換此保險管即可。
為了進一步提高配電網的可靠性，電網企業需要準確排查配電網的薄弱環節，并開展運維提升。2013年起，袁宇波和團隊成員研發了配網故障統計分析、可靠性計算等一系列診斷分析工具。這些工具可通過分析每日數據自動研判全省配電網可靠性，并針對薄弱線路給出運維建議，助力提升江蘇配電網管理水平。
直流用電技術能夠有效降低交直流變換環節中的電能損耗。為了構建完善的交直流用電生態，2017年以來，袁宇波先后主導了交直流配用電領域的兩項國家重點研發計劃項目，牽頭研發了當時全球效率很高的電力電子變壓器、直流變壓器及15種高效率直流家電，并第1次將交直流電網的互聯控制技術應用于蘇州同里綜合能源服務中心等工程。
2018年，袁宇波與團隊成員在蘇州同里綜合能源服務中心，經過100多次參數調優和組合測試，攻克了交直流高效轉化、功率子模塊研制、控制保護系統調試等難題，研發出了電力電子變壓器。這種電力電子變壓器效率達97%以上，與傳統變壓器相比，僅一臺全年即可節約50多萬千瓦時電量。該研究成果在2018年國際能源變革論壇亮相，成為各國專家關注的焦點，并獲得了中國電力科學技術獎、國家電網有限公司科學技術進步一等獎等獎項。
“新型配用電技術是一個嶄新的領域。直流配電、高效電能變換等技術沒有現成的標準。我們必須盡快在國際上形成話語權。”袁宇波說。
2019年起，袁宇波在中低壓直流配用電技術領域的突破引起了法國電力集團的關注。該公司中國區代表多次赴江蘇調研，與袁宇波團隊交流。雙方在直流配網的電能質量、能效分析等方面加強合作，共同申報了電氣與電子工程師協會（IEEE）國際標準等，推動直流配電網領域的技術發展。2019年至2020年，由袁宇波主導、多國專家參與的2項交直流配用電領域的IEEE國際標準發布，他本人也獲得了IEEE標準協會標準貢獻獎。2021年，他再次獲得IEEE PES個人突出貢獻獎。
在配用電領域取得一系列成果的同時，袁宇波并未放慢自己在大電網領域研究的腳步。江蘇電網區外來電多、網架結構復雜。袁宇波研究電網與負荷友好互動技術，2016至2018年間先后參與研發了三期江蘇電網源網荷友好互動系統。目前，該系統精準切負荷的控制容量達260萬千瓦，響應速度從最開始的分鐘級提升至毫秒級。
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