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复杂配用电系统协同优化技术研究及工程应用
立项支持
  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    TM732
  • 关键词:
  • 成果简介:
    项目属于新能源与节能技术领域,其技术主要用于提高配用电系统对可再生能源的有效接纳、支撑电气化轨道交通等重要负荷的可靠供电、提高用户用电能效。 立项背景: 用户侧大量不同类型分布式电源、储能、微电网的分散接入,以及电动汽车、地铁、电气化铁路等多元化电力负荷的快速发展,使得配电系统与用电系统日趋紧密耦合,形成了复杂的大规模配用电系统,对电网的高效运行和用户的可靠供电带来严峻挑战。通过复杂配用电系统的协同优化技术的研发和工程应用,可促进配用电系统对新能源的接纳,减少电网的重复投资、降低损耗,提高系统运行的经济性,节约能源的同时为用户提供高效可靠电能。 项目主要技术内容及创新点: 1.研究了复杂配用电系统建模分析技术,首次提出了三相不平衡配用电系统一体化模型及分析计算新方法,解决了复杂配用电系统单、三相混合建模和潮流计算、故障分析对用电系统详细建模难题,为复杂配用电系统互动分析和协同优化提供了仿真模型和计算工具。 2.研究了复杂配用电系统综合评价技术,首次提出了计及安全性、可靠性、经济性、分布式发电渗透率、能量交互性、用电能效等的复杂配用电系统全方位综合评价指标和方法,解决了复杂配用电系统交互影响评价难题,为复杂配用电系统协同优化控制提供了评价理论依据,实现了对复杂配用电系统全面、精细化的评价。 3.研究了复杂配用电系统全局协同能量优化管理技术,提出了基于数值天气预报和改进经验模态分解的分布式电源出力高精度预测方法,解决了可再生能源发电受天气因素影响大、预测精度低的难题,实现了基于高精度预测及用户需求响应的复杂配用电系统多层次、多时间尺度的全局协同能量优化管理,开发了配用电一体化综合分析与能量优化管理平台,保障了电网与用户的经济收益最大化。 4.研究了复杂配用电系统协同优化控制技术,提出了兆瓦级微网无缝切换控制技术和用电系统中电机转矩优化控制方法,解决了微网并离网切换造成短时停电及电机类负荷控制性能和效率低下的难题,实现了微网的不停电并离网切换,提高了用户的供电可靠性和电机类负荷效率。 技术经济指标: 成果已授权发明专利8项,获软件著作权13项,编制国家行业标准1项,国网公司标准2项,企业标准8项,发表论文42篇,其中SCI论文8篇。配用电系统线损降幅超过10%,重要负荷的供电可靠性提高到99.999%以上,用户节能降损达10%,分布式电源就地消纳比例达到100%。由中国科学院周孝信院士主持的成果鉴定会认定该项目成果达到国际先进水平,其中复杂配用电系统综合评估方法达到国际领先水平。 应用推广及效益情况: 研究成果已在河北、天津、江苏、浙江、山东、山西等地电网及高速铁路供电系统共100个实际配用电工程得到了应用,2014-2016产生新增销售额达8.066265亿元,新增净利润7,609.08万元,实际缴纳各项税金6,746.51万元。
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