科创中国

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。

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。

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8.95亿千瓦时。部分应用统计表明新增产值5.54亿元。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”。

自2018年1月起，热-电联合优化调度系统在国网吉林省电力有限公司调控中心、国网黑龙江省电力有限公司调控中心和国网辽宁省电力有限公司调控中心投入使用。系统投运以来，调度界面友好，运行稳定可靠，提升了风电消纳能力。示范工程近三年供热期共节省燃煤26.02万吨，减少二氧化碳排放67.06万吨。据统计，2018年-2020年供热期，大唐向阳风电有限公司节省燃煤47552吨，减少二氧化碳排放12.26万吨；华能吉林发电有限公司节省燃煤42204吨，减少二氧化碳排放10.88万吨；大安中广核风力发电有限公司节省燃煤4737吨，减少二氧化碳排放1.22万吨；黑龙江龙源新能源发展有限公司节约燃煤8.84万吨，减少二氧化碳排放约22.78万吨；华能新能源股份有限公司辽宁分公司节约燃煤7.73万吨，减少二氧化碳排放约19.92万吨。

新能源调控技术覆盖云南、海南以及国家电网12个省级电网大型风光并网地区，接入集中并入国网风/光电总装机的57.5%”，促进了我国新能源发电的消纳。

自行投资实施转化