中國儲能網(wǎng)訊：近日，國家電投集團(tuán)公司公布2024年度科技獎獲獎名單，國家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司聯(lián)合國家電投集團(tuán)云南國際電力投資有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)、中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院、云南電投綠能科技有限公司研發(fā)的“分布式光伏微電網(wǎng)供能安全系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目榮獲2024年度國家電投集團(tuán)科技進(jìn)步二等獎。
項目背景
分布式光伏微電網(wǎng)供能是有效利用新能源的一項技術(shù)，其安全系統(tǒng)是保證安全生產(chǎn)的重要措施之一。分布式光伏微電網(wǎng)供能系統(tǒng)由光伏組件、逆變器、匯流箱、輸電線路、支架、負(fù)荷等多個元件組成，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響系統(tǒng)安全運(yùn)行。另外，大量分布式發(fā)電設(shè)備接入電網(wǎng)，會對整個低壓供電網(wǎng)絡(luò)的安全性，包括系統(tǒng)穩(wěn)定性、負(fù)荷預(yù)測、電壓波動、諧波擾動和繼電保護(hù)等方面都造成巨大的影響。分布式光伏微電網(wǎng)供能系統(tǒng)安全運(yùn)行已成為制約分布式光伏微電網(wǎng)供能技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
項目創(chuàng)新
為解決微電網(wǎng)供能系統(tǒng)上述問題，本項目綜合運(yùn)用先進(jìn)的仿真技術(shù)、控制技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度算法、電能質(zhì)量控制手段以及適應(yīng)性的政策支持和經(jīng)濟(jì)模型，對分布式微電網(wǎng)安全運(yùn)行開展研究。該項目研究具有以下創(chuàng)新點：
一、適用于分布式微電網(wǎng)全系統(tǒng)動態(tài)仿真建模及安全性穩(wěn)定性分析方法
創(chuàng)新性提出了分布式微電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析仿真方法，實現(xiàn)對整個低壓供電網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)穩(wěn)定性、電壓波動、諧波擾動和繼電保護(hù)進(jìn)行計算分析，對控制策略優(yōu)化措施、設(shè)備級保護(hù)定值及系統(tǒng)級安全保護(hù)措施進(jìn)行驗證。
二、微電網(wǎng)分層分布式優(yōu)化控制策略
創(chuàng)新性提出了微電網(wǎng)分層分布式優(yōu)化控制策略，由傳統(tǒng)三層控制優(yōu)化為兩層控制結(jié)構(gòu)，通過功率-增量因子下垂控制及功率約束控制，實現(xiàn)了兼顧頻率同步、功率優(yōu)化、功率約束的多重目標(biāo)，縮短優(yōu)化計算時間，顯著提升穩(wěn)定性和提高運(yùn)行效率。
三、微電網(wǎng)安全分析評價體系
搭建綜合考慮天氣因素、分布式電源與線路的故障概率等多種因素的微電網(wǎng)安全分析模型，提出以概率和統(tǒng)計理論為基礎(chǔ)、利用隨機(jī)數(shù)來解決計算問題的安全分析方法，建立了微電網(wǎng)安全分析評價體系，實現(xiàn)多類型分布式電源不同滲透率下對微電網(wǎng)整體運(yùn)行安全性的影響分析。
四、微電網(wǎng)能量管理平臺
基于本項目研究成果，將控制策略、仿真分析、評價體系落地應(yīng)用，建設(shè)微電網(wǎng)能量管控平臺，實現(xiàn)分布式電源微電網(wǎng)整體運(yùn)行在線監(jiān)測、能量協(xié)調(diào)控制及性能評價。
項目成果
本成果申請專利40項（31項發(fā)明專利，9項實用新型），其中5項發(fā)明專利已獲得授權(quán)，登記2項軟件著作權(quán)，實現(xiàn)大容量分布式光伏的協(xié)調(diào)管理及安全智能運(yùn)維，保障全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。項目成果通過中國安全生產(chǎn)協(xié)會鑒定，該成果整體處于國際先進(jìn)水平，其中微電網(wǎng)安全分析評價技術(shù)、分布式光伏微電網(wǎng)能量管控技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
相關(guān)技術(shù)成果在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場景非常廣泛，可應(yīng)用于高耗能電解產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等低壓大電流直流用電場景及直流微電網(wǎng)，應(yīng)用前景非常廣闊。項目的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著，在提升供電可靠性、增強(qiáng)電網(wǎng)韌性、提高分布式可再生能源利用率、提升能效水平、減少CO2排放量等方面取得明顯提升。
