中國儲能網(wǎng)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(chǎn)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(wǎng)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(wǎng)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(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(wǎng)，會對整個低壓供電網(wǎng)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(wǎng)供能系統(tǒng)安全運行已成為制約分布式光伏微電網(wǎng)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(wǎng)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(diào)度算法、電能質(zhì)量控制手段以及適應性的政策支持和經(jīng)濟模型，對分布式微電網(wǎng)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(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(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(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、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(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、評價體系落地應用，建設微電網(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，登記2項軟件著作權，實現(xiàn)大容量分布式光伏的協(xié)調(diào)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(chǎn)協(xié)會鑒定，該成果整體處于國際先進水平，其中微電網(wǎng)安全分析評價技術、分布式光伏微電網(wǎng)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(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)，應用前景非常廣闊。項目的社會效益、經(jīng)濟效益顯著，在提升供電可靠性、增強電網(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。
