中国电源学会

电源科技奖获奖展示 | 二等奖：多源配电网高质量运行关键技术

更新日期：2019/11/19 10:03:10 浏览量：533

完成单位：南京工程学院、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院、南京鼎牌电器有限公司主要完成人：郝思鹏、葛乐、袁晓冬、张仰飞、刘海涛、吕干云、孟高军项目亮点针对包含高比例分布式电源的多源配电网高质量运行技术难题，通过校企联合攻关，在分布式电源不确定性建模及复杂电能质量分析技术、光储柔性并网技术、配电网潮流灵活控制技术和配电台区三相不平衡治理技术等四个方面取得突破,有力促进了分布式能源高效消纳，显著提升了配电网的运行质量，推动了可再生能源、智能电网、节能减排等产业的技术升级。项目介绍随着分布式可再生能源高比例接入与电力电子负荷的增长，配电网运行不确定性和电能质量等问题日益严重。针对包含高比例分布式电源的多源配电网高质量运行技术难题，通过校企联合攻关，在分布式电源不确定性建模及复杂电能质量分析技术、光储柔性并网技术、配电网潮流灵活控制技术和配电台区三相不平衡治理技术等四个方面取得突破。主要创新成果如下：（1）提出了基于参数识别的风光系统机理建模方法和基于输出外特性的风电场非机理建模方法，提出了基于改进小波广义 S 变换和非线性自适应滤波的稳态和暂态电能质量检测技术，为主动配电网潮流分析和电能质量治理提供了模型基础。（2）提出了柔性变流器电流跟踪自适应控制技术和基于电流预测的无模型控制技术，研制了具备电能质量治理和参与配电网优化运行功能的光储柔性并网装置，为电能质量治理及优化运行提供了技术支持。（3）提出了基于模型预测控制的柔性互联配电网“源-网-荷-储”运行优化技术，研制了多端背靠背柔性直流互联装置，为可再生能源消纳提供了灵活的网架和潮流控制能力，实现了配电网电网层潮流的灵活控制。（4）提出了综合序分量和量测量的三相不平衡度量新方法，研制了三相不平衡治理装置，实现了配电台区三相负荷间功率的可控制转移，为主动配电网高品质运行提供了终端层技术支持。依托本项目已建成“配电网智能技术与装备”江苏省协同创新中心、主动配电网江苏省重点实验室等省级科研平台。项目成果已获授权发明专利37件，在国内外权威学术期刊发表33篇高水平论文，出版学术专著2部。中国电工技术学会组织的成果鉴定评价为：“研究成果创新性强，示范引领作用突出，处于国际领先水平。”项目所研制的设备已通过国网电力科学研究院等权威机构检测，相关核心技术已在南京鼎牌电器有限公司、江苏天华电力技术有限公司、南京丰道电力科技有限公司等企业实现了成果转化并量产，已在江苏南通、连云港、海安等地区配电网成功应用，产生了显著的经济和社会效益，近3年累计新增经济效益4.9亿元。本项目有力促进了分布式能源高效消纳，显著提升了配电网的运行质量，推动了可再生能源、智能电网、节能减排等产业的技术升级。项目图片<img src="http://file.cpss.org.cn/Resource/UploadFile/6370975466037174073924366.PNG" title="序号9_12_5_图片2.PNG" alt="序号9_12_5_图片2.PNG" width="360" height=""/> <img src="http://file.cpss.org.cn/Resource/UploadFile/6370975468676042016862567.png" title="序号9_12_1_图片3.png" alt="序号9_12_1_图片3.png" width="360" height=""/><img src="http://file.cpss.org.cn/Resource/UploadFile/6370975471083561126473002.png" title="序号9_12_2_图片4.png" alt="序号9_12_2_图片4.png" width="360" height=""/><img src="http://file.cpss.org.cn/Resource/UploadFile/6370975475227995094112699.PNG" title="序号9_12_3_图片5.PNG" alt="序号9_12_3_图片5.PNG" width="360" height=""/>项目完成单位 1. 南京工程学院南京工程学院负责项目的总体设计、方案制定，成果转化与应用。在创新点 1 中，提出了基于改进小波广义 S 变换和非线性自适应滤波的稳态和暂态电能质量检测技术，为主动配电网潮流分析和电能质量治理提供了模型基础；在创新点 2 中，提出了柔性变流器电流跟踪自适应控制技术和基于电流预测的无模型控制技术，研制了具备电能质量治理和参与配电网优化运行功能的光储柔性并网装置，为电能质量治理及优化运行提供了技术支持；在创新点 3中，提出了基于模型预测控制的柔性互联配电网“源-网-荷-储”运行优化技术，研制了多端背靠背柔性直流互联装置，为可再生能源消纳提供了灵活的网架和潮流控制能力，实现了配电网电网层潮流的灵活控制。在创新点 4 中，提出了综合序分量和量测量的三相不平衡度量新方法，研制了三相不平衡治理装置，实现了配电台区三相负荷间功率的可控制转移，为主动配电网高品质运行提供了终端层技术支持。2. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国网江苏省电力有限公司电力科学研究院协助统筹项目的整体研发和技术框架，在创新点2中，协助构建了以“源-网”损耗最小为目标的主动配电网优化运行模型，参与提出了多维动态规划求解算法；在创新点3中，联合合作企业，参与研制了多端背靠背柔性直流互联装置的开发；承担项目研究成果在江苏连云港、南通、海安等地区的投运调试和试验验证。3. 南京鼎牌电器有限公司南京鼎牌电器有限公司参与装备的研制与产业化，在创新点 4 中，参与研发三相不平衡治理系统的智能监控终端和永磁换相开关。协助项目成果在江苏南通、连云港、海安等地区配电网成功应用。第一完成人简介    <img src="http://file.cpss.org.cn/Resource/UploadFile/6370975465176822726416015.jpg" title="序号9_12_4_图片1.jpg" alt="序号9_12_4_图片1.jpg"/>   郝思鹏   南京工程学院电力工程学院院长郝思鹏，男，博士，教授，南京工程学院电力工程学院院长。主要从事电力系统低频振荡问题研究，重点研究系统振荡的非平稳特性。2009年9月-2010年1月英国诺森比亚大学访问学者。2010年5月进入河海大学博士后流动站。获得江苏省“青蓝工程”青年骨干教师称号。南京工程学院“中青年学术骨干”称号。近年来，主要从事电力系统低频振荡和风电场等值建模的研究工作，目前主持国家自然科学基金项目1项，江苏省教育厅自然基金项目1项，联合主持完成江苏省自然科学基金1项。并参与完成多项纵、横向课题。以第一作者或通信作者发表论文10余篇。

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