科创中国

分布式光伏、电动汽车等爆发式发展，对配电网的承载极限、安全保障及高效运行带来巨大冲击，电网“应接尽接”与安全运行的矛盾突出，分布式新能源发展受到制约。分布式新能源规模化、高比例、分散性接入，造成电网电压偏差及波动过高、规模化承载困难、安全运行风险增高、接纳不经济等问题突出，部分地区甚至出现倒送电，制约了新能源渗透率、电动汽车同时接入率和配网运行效能的提升。电网亟需突破交直流柔性互联、自主协同等技术，解决分布式新能源规模接入、承载极限和安全保障等问题，支撑以新能源为主体的新型电力系统建设，助力“双碳”行动方案实施。

1、提出了综合考虑经济性和稳定边界的规模化分布式新能源交直流集成互联设计方法，突破了分布式源荷自主协同控制技术，研制了自同步电压源逆变器、柔性交直流接口装置等源荷系列装备，在诸暨、雄安等地应用，分布式光伏渗透率提升了17%，电动汽车同时接入率提升了15%；2、针对源荷双侧接入容量及冲击功率的平抑疏导，发明了基于均主式惯量反下垂与电压全前馈的交直流柔性控制方法，研制了模块化矩阵柔性互联变流器，AC/DC最高效率99.48%、DC/DC最高效率99.41%，扰动工况电压控制误差降低1.5%以上，提升了分布式新能源同时接入下的冲击承受能力和暂态电压稳定性；3、发明了有向节点和限流电感直流电压变化率加速的直流故障检测与定位技术，提出了域外故障下互联台区不间断转供安全保障技术，研制了交直流安自一体化装置，故障动作时间小于40ms，实现了直流故障的快速准确判别和区间安全转供；4、发明了运行模式平滑自适应切换的灵活互济方法，提出了兼顾潮流路径与节点负载率优化的互联台区高效运行技术，研发了交直流混合配电系统多端运行控制软件、柔性配电台区协调控制装置。

分布式光伏、电动汽车等爆发式发展，对配电网的承载极限、安全保障及高效运行带来巨大冲击，电网“应接尽接”与安全运行的矛盾突出，分布式新能源发展受到制约。分布式新能源规模化、高比例、分散性接入，造成电网电压偏差及波动过高、规模化承载困难、安全运行风险增高、接纳不经济等问题突出，部分地区甚至出现倒送电，制约了新能源渗透率、电动汽车同时接入率和配网运行效能的提升。电网亟需突破交直流柔性互联、自主协同等技术，解决分布式新能源规模接入、承载极限和安全保障等问题，支撑以新能源为主体的新型电力系统建设，助力“双碳”行动方案实施。

项目团队历时7年协同攻关，依托一批国家863、自然科学基金及国网公司科技项目，研制了“源荷自主协同、互联柔性安全、接纳灵活高效”的分布式新能源柔性互联系列化核心装备，实现了分布式资源安全、灵活、高效地接入与运行，取得了4项主要创新成果。

本项目突破了规模化分布式新能源的电网接入瓶颈，提升了分布式新能源的消纳能力及利用水平，提高了电动汽车的同时接入能力，改善了台区的负载不均衡度，保障了重要负荷不失电。项目组研制了分布式柔性互联系列化电工装备，提高了应用地区分布式新能源的渗透率、并网安全性和运行效率，带动了光伏发电、电动汽车等分布式新能源的上下游产业发展，为低碳环保提供了践行途径和支撑。

项目团队牵头编制了国家标准1项，参与编制了国家标准1项，形成分布式新能源领域整体解决方案，引领和支撑了分布式新能源柔性互联产业的发展，为分布式新能源的高水平利用提供了规范和依据。

项目成果自2016年应用至今，有效提升浙江诸暨、河北张家口等地区的分布式新能源消纳水平，新增分布式光伏装机50余万kW，新增年发电量6.25亿kWh，浙江诸暨光伏渗透率由34%提升至51%；雄安容城等片区电动汽车的同时接入率提升15%以上，支撑白洋淀高铁站等交通枢纽的电气化及零碳建设；连云港、苏州等地的运行实践表明，配电台区负载率优化提升6%以上，降低了轻重载运行风险，整体运行效率提升1.8%。

自行投资实施转化