中國儲能網(wǎng)訊：
團隊研究方向：
圍繞電氫耦合系統(tǒng)合理配置及運行優(yōu)化技術、高比例新能源多直流送端電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術以及多資源跨時空綜合調(diào)節(jié)與運行優(yōu)化技術開展探索與研究，力爭從基礎理論、關鍵技術、示范應用等多層次解決源網(wǎng)荷運行優(yōu)化與協(xié)調(diào)控制難題。
團隊成果展示：
●累計承擔國家級科技項目2項、省部級科技項目7項、公司科技項目9項
●獲得省部級科技獎勵8項
●獲國家發(fā)明專利授權(quán)14項、軟件著作權(quán)2項
●出版專著2部，發(fā)表SCI檢索論文3篇、EI檢索論文14篇、中文核心期刊論文13篇
寧夏是我國“西電東送”的重要送端和全國首個新能源綜合示范區(qū)。當前，寧夏新能源裝機占比已超過56%，新能源正在逐步成為寧夏電力、電量供應主體。當?shù)赝ㄟ^多條直流外送通道支撐區(qū)外電力供應，大型能源化工基地低碳轉(zhuǎn)型對綠氫需求量大，這些都對寧夏新能源電量消納和電力保供工作提出了更高要求。
國家電網(wǎng)有限公司風光火氫大型能源基地源網(wǎng)荷運行優(yōu)化與協(xié)調(diào)控制技術實驗室在此背景下成立，已在電氫耦合系統(tǒng)并網(wǎng)接入、電網(wǎng)寬頻振蕩風險評估、多資源綜合調(diào)節(jié)與利用等方面實現(xiàn)技術突破，有力支撐了新型電力系統(tǒng)建設。
探索電氫耦合：
重塑新能源時空調(diào)節(jié)能力
高比例新能源給電網(wǎng)帶來了電力電量平衡、穩(wěn)定控制等方面的挑戰(zhàn)。電氫耦合在新能源電量消納、能量轉(zhuǎn)換與存儲、穩(wěn)定控制等方面具有優(yōu)勢，成為國網(wǎng)寧夏電力有限公司科研探索的重要領域。2022年年底，實驗室被命名為公司實驗室，20人的科技團隊開展專項攻關，探索研究電氫耦合系統(tǒng)的并網(wǎng)特性及柔性調(diào)峰能力。
2024年12月5日，實驗室技術人員完成了電氫耦合系統(tǒng)并網(wǎng)實證平臺測試，標志著電氫耦合系統(tǒng)并網(wǎng)實證平臺初期建設任務完成。該平臺包括質(zhì)子交換膜/堿性（PEM/ALK）電解槽制氫系統(tǒng)、金屬儲氫系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)和相關配套設施，可開展電氫耦合系統(tǒng)“制氫-儲氫-發(fā)電”全環(huán)節(jié)運行特性分析、仿真建模、調(diào)節(jié)能力評估和柔性調(diào)峰仿真分析。
電氫耦合系統(tǒng)并網(wǎng)實證平臺調(diào)試期間共開展測試試驗94項，確保技術指標達到建設要求。依托該平臺，實驗室開展了電氫耦合系統(tǒng)特性測試驗證，掌握了制氫、儲氫和燃料電池的控制邏輯，提出并驗證了基于全域感知、動態(tài)計算的電氫耦合一體化安全防護聯(lián)鎖保護方法；掌握了系統(tǒng)爬坡能力、功率響應特性、變載響應特性以及電氫轉(zhuǎn)化特性，為系統(tǒng)數(shù)字化建模提供了數(shù)據(jù)支撐；提出并驗證了“預測-計劃-實時調(diào)整-調(diào)后修正”多階段制氫控制策略，以及基于效率推導回溯的氫燃料電池發(fā)電并網(wǎng)策略，提升了源荷跟蹤效果和新能源發(fā)電利用率。
防御寬頻振蕩：
為高比例新能源電網(wǎng)“系上安全帶”
電力系統(tǒng)中電力電子設備增加會帶來寬頻振蕩問題，而寬頻振蕩防御是世界性難題。2024年10月，實驗室牽頭的“寧夏高比例新能源電網(wǎng)低頻及次/超同步振蕩風險評估與應對策略研究”自主研究課題立項，他們開始了高比例新能源電網(wǎng)寬頻振蕩機理認知及預防控制問題攻關。
實驗室探索新能源發(fā)電動態(tài)特性建模方法，通過建立寬頻振蕩三道防線來破題。第一道防線是通過對目標系統(tǒng)開展風險評估，選擇合理的控制器類型和參數(shù)，并確定安全運行邊界；第二道防線是在寬頻振蕩發(fā)生后，啟動寬頻振蕩穩(wěn)定控制裝置，主動提高系統(tǒng)阻尼；第三道防線是在寬頻振蕩發(fā)散失穩(wěn)或大幅度持續(xù)振蕩時，采取緊急保護措施，避免大量機組脫網(wǎng)及設備損壞。
2024年11月29日，實驗室首次利用全電磁仿真技術，實現(xiàn)了大規(guī)模新能源機群的寬頻振蕩風險評估，強化了寧夏電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行技術基礎。同年12月11日，在寧夏寧東“沙戈荒”大型風電光伏基地，實驗室完成了國內(nèi)首個直流近區(qū)“沙戈荒”新能源及多類構(gòu)網(wǎng)型設備匯集站寬頻振蕩風險評估分析，新型電力系統(tǒng)寬頻振蕩風險評估技術研究取得階段性成果。
今年，實驗室進一步提升仿真平臺算力，目前已完成445萬千瓦新能源的寬頻振蕩風險評估，預計年內(nèi)可將新能源寬頻振蕩風險評估能力提升至5500萬千瓦。
聚合負荷側(cè)資源：
提升電網(wǎng)平衡和電力保供能力
虛擬電廠是聚合需求側(cè)資源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)、促進供需協(xié)同的一種新業(yè)態(tài)。2022年10月起，實驗室按照“總體設計、分步實施、試點推進”原則，建設寧夏虛擬電廠運營管理平臺，開展虛擬電廠參與電力交易全流程仿真模擬，并動態(tài)檢測虛擬電廠聚合資源的調(diào)節(jié)能力，為寧夏虛擬電廠規(guī)劃設計、生產(chǎn)運營、管理服務及市場機制優(yōu)化提供支撐。
虛擬電廠運營管理平臺建設過程中，實驗室打造了省域虛擬電廠“三層兩級”協(xié)同運行架構(gòu)，建立了覆蓋事前、事中、事后全業(yè)務環(huán)節(jié)的完整技術體系，實現(xiàn)了虛擬電廠多時間尺度資源調(diào)控、多層級市場運營決策、多經(jīng)營主體接入服務。2023年5月，寧夏虛擬電廠運營管理平臺建成，實現(xiàn)全區(qū)虛擬電廠統(tǒng)一注冊、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)用。
2023年9月，寧夏回族自治區(qū)發(fā)展改革委明確由國網(wǎng)寧夏電力負責當?shù)靥摂M電廠接入及運營管理工作。10月，寧夏第一個虛擬電廠正式參與寧夏輔助服務市場，虛擬電廠常態(tài)化市場運營取得實質(zhì)性突破。截至目前，寧夏虛擬電廠運營管理平臺已接入10個虛擬電廠，聚合20類可調(diào)節(jié)負荷，聚合容量379.02萬千瓦，調(diào)節(jié)能力居全國前列，提升了電網(wǎng)平衡和電力保供能力，促進了新能源電量消納。
2024年5月，中國電機工程學會鑒定認為，寧夏虛擬電廠運營管理平臺項目達到國際領先水平。項目入選了公司“源網(wǎng)荷儲互動”百佳示范培育工程和新型電力系統(tǒng)示范標桿。相關成果還在第七屆數(shù)字中國建設峰會和第六屆“清潔能源發(fā)展與消納”論壇上展示。
