研究成果
电力系统多时空协调的恢复理论体系
发布时间:2021年10月05日 12:45    作者:    点击:[]

近年来高比例新能源接入电网的不确定性和极端天气的频发,导致发生大停电事故的风险增加。新能源发电快速发展,水火电机组占比减少,无法仅依靠常规电源应对局部和大范围停电事件。构建考虑多重不确定性的多阶段电网主动恢复机制,以及平衡高比例新能源电力系统恢复过程中的效率以及风险成为电网安全防御中亟须解决的重点和难点。

在国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家电网公司、南方电网公司科技项目支持下,团队突破了多区域多层级恢复决策协调、交直流混联系统协调控制和极端场景适应性智能调度关键技术,建立了电力系统多时空协调的恢复理论体系,实现了推广应用。主要技术创新如下:

(1)全面研究了电网黑启动能力的影响因素,基于电网内部的电源分布以及网络结构,提出了考虑各分区的源荷平衡条件以及并列条件的分区黑启动方案评价指标体系,解决了现有评估指标难以综合反映区域电网黑启动电源在可靠性、用户满意度、恢复效率和抗毁度等方面能力的难题,项目成果已用于广东省各地区黑启动电源的规划、改造及验证工作中。

(2)从黑启动电源布点到实时在线恢复决策建立适应各种极端场景的恢复资源管理与在线调度的智能化方法,全方位完善电网安全防御的最后一道防线。提出的风储黑启动电压频率协调控制技术,提高了电力系统黑启动能力;提出的基于深度学习的网架重构在线决策技术,实现了电网恢复的在线调度;提出的输配网协同的负荷恢复技术,解决了时空耦合负荷恢复的优化问题。

(3)适应电力系统面临来自物理系统与信息系统不断增加的复杂性与潜在危机,利用新的可控资源(可再生能源、VSC-HVDC等)和新的辅助决策技术(人工智能、协调优化等),建立了多时空协调的恢复理论体系。从特高压到配电电压等级建立多层级协调的恢复辅助决策机制,从交流系统到直流多馈入系统建立机组出力与直流调制协调控制的电网快速恢复控制体系,实现多时空协调的恢复体系建设目标。

近几年,发表SCI/EI等高水平论文30余篇,获多项授权发明专利和软件著作权。出版了电力系统恢复领域专著1部。相关成果“超高压电网恢复策略与方案优选”以第一完成人和完成单位获2010年山东省科技进步一等奖。自主研发的交直流混联电网快速恢复决策系统已部署于山东能源互联网仿真防御实验室,成为国网首套电力系统恢复在线决策系统。

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