[01554594]大规模可再生能源发电并网的智能协调关键技术及应用

本项目属于电力系统运行与控制领域,同时涉及控制科学与管理工程等多学科领域。自2006年我国《可再生能源法》正式实施以来,可再生能源进入了一个前所未有的快速发展时期,大量可再生能源已经或亟待并网发电。面对可再生能源受天气影响所带来的显著间歇性和随机性以及输电网络固有的物理特性,可再生能源并网发电受到电力系统消纳瓶颈的严重制约,并在一定程度上威胁着电力系统的安全稳定运行。为此,如何将大规模可再生能源发电安全高效接入电力系统,如何对接入后的电力系统实施协调运行控制,如何引导可再生能源和电力系统协调有序发展,这些都是构筑绿色电力工业过程中亟待突破的重点和难点问题。 大规模可再生能源发电并网的智能协调涵盖可再生能源大规模利用过程中机组并网监控防护、系统协调运行控制和市场辅助决策支持三个相互耦合、密切联系的核心环节。 本项技术的主要创新成果： 1.成功研发了风光机组并网和谐波治理相结合的逆变器控制、水电和生物质机组励磁和调速控制、基于信息融合的风光发电实时监测、基于模式识别的机组安全防护等技术,实现了可再生能源发电的安全高效友好接入; 2.发展了考虑可再生能源发电间歇性、随机性以及电能质量的随机优化调度和自适应频率控制,抑制低频振荡的电力系统稳定器整定计算和试验,基于实测海量数据的随机暂态稳定和连锁故障脆弱性评估等协调运行控制技术,显著提升了电力系统消纳可再生能源发电的能力; 3.提出了超重、超大发电设备的运输和存储,基于能源供应、发输配售电联动的市场激励和电网规划管理等辅助决策支持技术,有效引导了可再生能源与电力系统的协调有序发展。整体技术实现了大范围的产业化应用,显著提升电力系统消纳可再生能源的能力,突破了制约绿色电力产业发展的可再生能源发电并网协调的技术瓶颈。 技术成果整体达到国际先进水平,已获授权国家发明专利5项、实用新型专利21项、计算机软件著作权11项;制定中华人民共和国电力行业标准1部,国家电网公司企业标准3部;参与制定美国电气和电子工程师协会（IEEE）和国际大电网会议（CIGRE）颁布的电力行业技术规范2项;实施国家级示范工程和海外示范工程2项;形成政府政策文件2项;出版专著2部,发表SCI/SSCI论文48篇,被SCI他引161次,Google Scholar他引434次;国内外著名学者充分肯定了项目成果的前沿性、创新性和系统性。 技术成果成功应用于湖南、甘肃、河北等8家省级发电企业、电网公司、政府部门以及澳大利亚电网公司（Ausgrid Corporation）、香港电灯有限公司的可再生能源并网发电的运行和管理之中。近三年累计新增可再生能源并网发电量17.70亿千瓦时,折合节约原煤76.44万吨,减少二氧化碳排放174.88万吨;累计新增利润4.76亿元、新增税收0.83亿元。该项技术已成为可再生能源发电并网智能协调的主选技术之一,对保障电力工业可持续发展、推进新能源产业振兴、实现节能减排目标做出了重大贡献,具有显著的经济、社会和环境效益,显现出强大的市场竞争力和广阔的应用前景。