科创中国

电力、热力、燃气及水生产和供应业,电力、热力生产和供应业

针对高比例新能源电力系统，特别是“三北地区”电网调控灵活资源不足和运行不确定性高的问题，需要研究调控新手段、决策新方法和调控新模式。在国家科技支撑计划、973计划、国网公司科技项目等支持下，攻克了供热系统动态建模、概率调控决策、热-电协同优化调控等关键技术难题，打破电力和热力的专业壁垒，调控对象从“纯电”变革为“多能”挖掘城市供热系统的灵活性资源，提升新能源消纳空间；决策方法从“确定性调控”变革为“不确定性调控”，解决确定性调控方法过于保守，造成无谓弃风弃光等问题；构建了城市供热系统和高比例新能源电力系统联合调控方法体系。

（1）发明了供热系统的动态等效建模技术，建立了供热系统储放热能力及其调节容量的在线量化评估方法。 （2）发明了城市供热系统与电网协同调控模型与方法，实现了热-电联合系统的灵活调控，将调控对象从“纯电”拓展为“多能”。 （3）发明了多时间尺度协调的随机鲁棒调控模型及其解析算法，实现了风险可控的新能源调控，将“确定性”调度变革为“不确定性”调度。 （4）研发了首套电力系统与城市供热网协同优化与风险调控系统，实现了热-电的跨界协同，提升了新能源消纳水平。

申请发明专利61项（授权50项，美国专利8项），出版专著《可再生能源集群控制与优化调度》。 发表论文100余篇，其中 30篇发表在本领域顶级期刊IEEE Transactions上，5篇代表作被引用1200次。发表了热电联合调度方面国际上最早两篇论文，被引用790多次，丹麦科技大学Bindner引述“开拓了一个新方向”，哈佛大学McElroy院士引述“得出了供暖管网热惯性可用于减少弃风的重要结论”， 剑桥大学Maciejowski院士引述“揭示了电-热系统耦合特性带来新的灵活性和复杂性”，采用该方法“确保含大量发电机组的复杂启停计划问题能在合理计算时间内完成”。“随机鲁棒调控”方面发表了系列论文，加拿大Claudio院士引述“为风电运行提供了一个安全区间”。王锡凡院士领衔的鉴定意见：“实现了跨行业的热力与电力系统协同优化调度，…，整体达到国际领先水平”。 在东北三省的热-电联合调控示范工程近三年供热期的弃风总电量减少***亿千瓦时。部分应用统计表明新增产值***亿元。成果得到吉林省长批示：“很好，请国网吉林公司广泛应用，进一步解决弃风问题”。

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