大规模分布式光伏接入下有源配电网运行态势感知与控制技术及应用

无忧课题
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2024-07-10 10:55:04

  随着“碳达峰、碳中和”政策推进,大量分布式电源接入配电网,有源配电网成为常态。分布式光伏受到政策鼓励逐步成为有源配电网中坚,大规模、高密度、多点式的接入特征给配电网安全带来重大隐患,运行控制难度急剧增加。为消除大规模分布式光伏高密度多点式接入配电网的隐患,东北电力大学、国网吉林省电力有限公司电力科学研究院、杭州电力设备制造有限公司、国网浙江省电力公司嘉兴供电公司、杭州市电力设计有限公司余杭分公司等单位历时5年协同攻关,以国家自然科学基金、国网吉林省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司等科技项目为依托,解决了大规模分布式光伏接入下有源配电网络运行态势察觉与监测、评估与溯源、控制与优化等系列关键问题。该技术荣获2023年度吉林省科技进步奖一等奖。

  图1 有源配电网态势识别: (a)分布式电源接入前后故障电流对比;(b)配电网拓扑结构智能实时识别

  图2 有源配电网态势分析: (a)有源配电网运行状态非完全测控方法;(b)配电网设备故障识别效果

  图3 有源配电网运行控制: (a)基于用户主动参与的有源配电网运行;(b)重点保电区域故障识别、隔离与转供;(c)应变式电能质量综合治理装置

  团队创新了有源配电网络运行态势察觉与监测技术,解决了有源配电网数据采集体系不规范和实时交互性差的问题;突破了有源配电网络运行态势分析与故障溯源技术,解决了有源配电网拓扑结构智能识别差、故障辨识难、溯源能力低的问题;完善了有源配用电网络的智能控制与优化技术,解决了有源配电网可靠性差、电能质量隐患多的问题。目前,项目获授权发明专利27项、实用新型专利28项,发表高水平论文43篇,牵头引领制定国家标准1部。项目已累积创造经济效益30亿元,利润超13亿元。成果的广泛应用不仅消除了大规模分布式光伏接入配电网的隐患,在吉林省、浙江省电网实现了大规模应用,提升电网安全运行水平,解决了新型电力系统发展的关键问题,加速了“双碳”推进,而且实现了对12家企业的技术输出,带动了行业的技术进步。目前,项目已形成示范工程溢出效应,助力建成中国第一个城市能源互联网工程,在重大活动中保供电成效突出。

  配电网运行态势的有效感知和精准控制是电网安全运行的关键。项目提升电网安全运行水平,解决新型电力系统发展的关键问题,加速了“双碳”推进。该项目第一完成人崔金栋教授介绍说,成果在吉林、浙江等省份的广泛应用,一方面实现了大规模分布式光伏下有源配电网故障的自动识别、灵活组网、无缝转供,降低了大规模分布式光伏接入的故障率,切实推进了“双碳”目标;另一方面,成果创新了配电网运维工作模式,促进了电网企业数字化转型,实现“双碳”与“数字化”的相融共促。(科学技术奖励处)