科创中国

为降低新能源发电随机不确定性导致配电网对主电网的强烈功率扰动，提高电力系统新能源多层次有序消纳能力，研究“有源”配电网利用可控资源实施区内自律管控的输配协调消纳策略，研究计及需求侧响应与源荷主动调控能力的分布式电源选址定容协同接入方法，提高配电网资源给定条件下满足区域自律特性和消纳品质的新能源合理消纳能力。海量可控资源“特性多样化、响应差异化”，导致现有的集中-分散式调控模式存在严重局限，难以支撑实现多元化可控资源的复杂调控。从“云-边-端”3 个层级，研究层级协调、协同互济、终端自治的层级调控技术，保证源荷优化互补消纳下系统经济运行。针对大量电力电子设备接入导致的电能污染源种类多、密度大、分布广特性，为解决现有的局部分散式治理方法难以适用的瓶颈问题，研究源网荷多端协同治理技术，实现电能质量系统化、层次化的综合治理。 不确定性源荷的规模化消纳使系统安稳风险增大、暂态耐受降低，针对被动式隔离保护缺乏主动式紧急控制能力而时常导致事故蔓延的问题，研究源网荷储可控资源运行模态协调切换控制技术，提高配电网架构弹性与自愈能力。

基于多层级、多区域分布式电源接入的适应度计算，提出了分布式电源分层分区选址定容接入的联合优化博弈方法；针对分布式电源在同层级、同区域的选址定容协同接入问题，考虑源荷不确定性影响，基于相关性灵敏度分析，提出了计及需求侧响应与光伏调压能力以及风、光、沼气优化互补特性的分布式电源选址定容协同接入方法，实现了源荷全额消纳目标驱动的分布式电源选址定容的最佳配置，大幅度削减了配套电网建设与可控资源配置成本。提出了基于主成分分析与神经网络融合的可再生能源发电预测方法，以及基于多马尔科夫链柔性负荷聚合预测方法，超短期预测精准度达95%以上。针对多元化可控资源难以统一调控问题，考虑主站-区域-终端之间能流聚合节点的逻辑关联与电气耦合，建立了基于多智能体的“云侧多层级协调调度、边侧多区域协同互济、端侧多单元聚合自治”调控架构，发明了价格激励与需求侧响应联合驱动的云边端多层级协同调控技术，破解了“双高”配电网海量可控资源“调节特性多样化、响应速度差异化、融合形态多元化”的调控难题。

创新技术支撑研发了云平台与源网荷储协调控制系统，应用于全国首个区域能源互联网项目——雄安新区王家寨绿色智能微电网示范工程、全国最大主动配电网项目——苏州工业园区示范工程等，运行成本下降20%、能效成本下降10%；研发的基于多功能逆变器的电能质量协同治理等4套功能算法及系统，应用于河北省首座虚拟变电站项目——石家庄平山营里示范工程、全国最大主动配电网项目——苏州工业园区主动配电网示范工程等，电压谐波由6%下降至3%以下、母线电压合格率从96.8%提高到100%、苏虹路工业区用户电压暂降次数降低95%，有效提高了配电网运行的安全可靠性和电能质量，具有很好的推广应用前景。

项目发明了保障“双高”配电网绿色安全经济优质运行的核心技术，突破了配电行业的技术瓶颈；研发了系统化产品，为主动配电网建设和发展提供了自主研发的国产装备；技术与产品推广了12个省市50多个项目中，例如，应用于全国首个基于风光储协调互补、冷热电群调群控的区域能源互联网项目——雄安新区王家寨绿色智能微电网示范工程中，经专家验收并评价为：“智能微电网管控系统以及光伏集群分布式协同过电压调控技术算法软件与装置有效解决了王家寨微电网群间的协调控制，提高了电能占终端能源消费比，实现全时段绿色能源供应、区域能源自愈和多能互补。”该项目被人民网、雄安新区官方网站、国家电网等主流媒体报道：“实现全时段绿色能源供应、区域能源自愈和多能互补，年户均停电时间减少40%”。项目研发成果获得了业界广泛认可。项目成果支撑河北电力公司完成了清洁取暖改造工程，全力保障迎峰度夏，受到河北省委书记王东峰、常务副省长袁桐利的肯定与关注；支撑公司完成雄安新区电网规划，受到时任国家电网有限公司董事长毛伟明的充分肯定。项目极大促进了新能源的开发与利用，对助力我国向世界承诺的“双碳”目标实现，发挥了重要作用。

项目所研发的基于智能数据分析的投资评估系统、光伏集群分布式协同过电压调控技术算法软件与装置等系统应用在配电网规划建设、新能源消纳接入、多元化负荷接入等工作，有效促进了配电系统高质量发展。推广应用国家十三五重点扶贫援藏项目和河北、冀北、天津等12个省市50余个配电网中，同比可节约配电网投资5.3%，多元化负荷接入能力提升10.8%，分布式可再生能源消纳容量提升了23.5%，运行成本下降了20.7%，能效提升了10.1%。

自行投资实施转化