中國儲能網訊：近日，國家電投集團公司公布2024年度科技獎獲獎名單，國家電投集團科學技術研究院有限公司聯(lián)合國家電投集團云南國際電力投資有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(威海)、中國安全生產科學研究院、云南電投綠能科技有限公司研發(fā)的“分布式光伏微電網供能安全系統(tǒng)關鍵技術及應用”項目榮獲2024年度國家電投集團科技進步二等獎。
項目背景
分布式光伏微電網供能是有效利用新能源的一項技術，其安全系統(tǒng)是保證安全生產的重要措施之一。分布式光伏微電網供能系統(tǒng)由光伏組件、逆變器、匯流箱、輸電線路、支架、負荷等多個元件組成，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響系統(tǒng)安全運行。另外，大量分布式發(fā)電設備接入電網，會對整個低壓供電網絡的安全性，包括系統(tǒng)穩(wěn)定性、負荷預測、電壓波動、諧波擾動和繼電保護等方面都造成巨大的影響。分布式光伏微電網供能系統(tǒng)安全運行已成為制約分布式光伏微電網供能技術發(fā)展的關鍵因素之一。
項目創(chuàng)新
為解決微電網供能系統(tǒng)上述問題，本項目綜合運用先進的仿真技術、控制技術、優(yōu)化調度算法、電能質量控制手段以及適應性的政策支持和經濟模型，對分布式微電網安全運行開展研究。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安全穩(wěn)定分析仿真方法，實現(xiàn)對整個低壓供電網絡的系統(tǒng)穩(wěn)定性、電壓波動、諧波擾動和繼電保護進行計算分析，對控制策略優(yōu)化措施、設備級保護定值及系統(tǒng)級安全保護措施進行驗證。
二、微電網分層分布式優(yōu)化控制策略
創(chuàng)新性提出了微電網分層分布式優(yōu)化控制策略，由傳統(tǒng)三層控制優(yōu)化為兩層控制結構，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，縮短優(yōu)化計算時間，顯著提升穩(wěn)定性和提高運行效率。
三、微電網安全分析評價體系
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安全分析模型，提出以概率和統(tǒng)計理論為基礎、利用隨機數(shù)來解決計算問題的安全分析方法，建立了微電網安全分析評價體系，實現(xiàn)多類型分布式電源不同滲透率下對微電網整體運行安全性的影響分析。
四、微電網能量管理平臺
基于本項目研究成果，將控制策略、仿真分析、評價體系落地應用，建設微電網能量管控平臺，實現(xiàn)分布式電源微電網整體運行在線監(jiān)測、能量協(xié)調控制及性能評價。
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，登記2項軟件著作權，實現(xiàn)大容量分布式光伏的協(xié)調管理及安全智能運維，保障全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。項目成果通過中國安全生產協(xié)會鑒定，該成果整體處于國際先進水平，其中微電網安全分析評價技術、分布式光伏微電網能量管控技術處于國際領先水平。
相關技術成果在電力系統(tǒng)中的應用場景非常廣泛，可應用于高耗能電解產業(yè)、產業(yè)園區(qū)等低壓大電流直流用電場景及直流微電網，應用前景非常廣闊。項目的社會效益、經濟效益顯著，在提升供電可靠性、增強電網韌性、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。
