科创中国

随着分布式电源及多样化负荷大规模接入配电网，易引起配电网中低压线路和配变过载，进一步拉大负荷峰谷差，严重影响配电网的电能质量及运行效率，给电网的安全稳定运行带来巨大挑战。因此如何对配电网各类资源进行主动管理和优化控制来实现配电网的高效运行是一个重大问题。该项目提出主动配电网能量协同匹配互动控制技术，主要创新点如下：发明了兼容多类型设备对象的自适应协议解析装置，提出基于图论结构可控性理论的最优测点选择和不完备信息条件下配电网状态估计方法，实现从多维异构源数据中准确获取细颗粒度的控制对象的互相关信息，增强了主动配电网交互运行控制能力。提出了基于Petri网与连续机理模型的主动配电网信息物理交互机理分析及多能流统一建模方法，构建了基于数字物理相依网络的主动配电网典型非线性多尺度模型，揭示了配电网广域分布负荷与发电单元匹配的信息物理孪生映射关系，实现了主动配电网中特性各异的信息流-能量流统一精准建模。提出了基于竞争群优化算法的分层分区广域负荷与分布式发电源的能量匹配与协同优化方法，建立了基于异构智能体的终端层-集群层-主站层的配电网逐层优化和适时反馈评价体系，发明了弱耦合供用电结构的多时空尺度能量匹配优化控制装置，通过针对配电网中的负荷及分布式发电单元间的主动能量协同匹配互动，消纳可再生能源。提出了“分散自治-集群互动-云端优化”的能量群智协同管控框架，研发了多自主体协同的主动配电网能量调控系统，实现了分布式电源、配电网和多类型可控负荷间混杂信息的高效传输和主动能量优化管控。该项目获得授权发明专利19项、软著9项、实用新型专利7项，发表SCI/EI论文66篇。经辽宁省人工智能学会鉴定，该项目整体技术水平达到国际先进，其中主动配电网信息物理交互机理分析及多能流统一建模方法达到国际领先水平。成果已应用于19个省份，近三年经济效益25亿元，为可再生能源消纳和主动配电网优化运行提供了技术支撑。      系统平台主界面          电蓄热锅炉可控负荷及源荷功率匹配优化控制装置           源荷功率匹配优化控制装置
该项目应用于新能源与可再生能源技术领域，通过主动配电网消纳可再生能源调控系统及配套装置的整体应用推广。