科创中国

行业领域

新能源产业

需求背景

新能源场站带全景视角的指令诱导修正、多级闭环控制策略

（介绍技术需求背景情况，不超过1000字。）

近年来，为建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，我国的风、光等新能源得到长足发展；截止2020年底，风电、太阳能的总装机容量为***亿千瓦，占全国总装机容量的***%，发电量占全国总发电量的***%。在国家“3060双碳目标”的引领下，到2030年，全国风电、太阳能的总装机容量要超过12亿千瓦，总发电量占比将达到20%。风、光等大规模新能源场站持续快速建成并网，高比例新能源的电力系统将从局部地区逐渐向全国发展。

由于风电、光伏等新能源发电资源的间歇性和波动性、发电设备的低抗扰性和弱支撑性，随着新能源大规模接入，电力系统转动惯量降低、调频能力下降、系统越限风险增加，在新能源的高效消纳和电网的安全稳定运行等方面面临巨大挑战。

电力系统对风电、光伏等新能源场站的调节能力提出了更高的要求，当前，新能源场站功率控制系统存在架构复杂、控制效率低下，对电网主动支撑能力缺失，稳态控制策略智能化低、经济性差等问题，严重影响了新能源场站调节能力的最大化发挥。

需解决的主要技术难题

（详细说明当前需要解决的技术难题。不超过1000字。） 在新能源场站的经济性运行方面，很多新能源场站因为分期建设的原因，一个站内存在不同厂家、不同运行特性的多种类型发电机组，这导致场站统一控制困难、功率波动大。同时，用于实时控制的发电机组最大可发功率估算方法大多基于当前风速进行估算，未充分考虑其他环境因素和机组状况，无法准确反映机组真实发电能力，使新能源场站存在功率控制精度不高、发电量损失等问题

期望实现的主要技术目标

（详细说明技术需求预期达到的技术指标。不超过1000字。） 提出一种基于全景视角的指令诱导修正、多级闭环控制策略。设计一种多类型发电机组接入和控制方式，通过预留接口接入继承基类模型的不同类型机组，基于映射关系，将不同模型信息和接口映射到用于统一控制的基类模型上，以此实现不同类型设备的统一控制。算法将场站控制分为场站、机群和单机三个层级：场站层结合全景视角，充分考虑各个机群的特性，给机群分配目标功率，实现调度有功指令的精准跟踪和全站总功率的平滑输出；机群层根据机组内所控单机的各自特性，进行各单机指令分配，实现机群指令的闭环控制；单机层根据发电机组自身状态，响应机群层分配的单机指令，并对实时出力进行动态调整。提出的控制算法可大幅提升指令有效性和场站发电效率，解决新能源多类型被控对象控制困难、功率估算不准导致的控制偏差等问题。  

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