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中西部清洁能源富集区分布式发电全环节效能提升关键技术及应用分布式电源发展已暴露出由于点多面广造成的规划滞后、管理粗放、运维成本高等突出问题

一、背景

1.技术应用所属行业特点、机遇与挑战；

分布式电源发展已暴露出由于点多面广造成的规划滞后、管理粗放、运维成本高等突出问题：

（1）中西部分布式电源规划滞后，存量分布式电源密集区已暴露出的过、欠压等运行问题通过传统调度运行手段已不能解决，必须通过局部电网改造或新建互补型分布式电源电力电量平衡优化才能解决；

（2）中西部经济落后，配网结构相对薄弱，分布式电源大多处于只监视不控制甚至盲调状态，必须通过调控手段上的精细化协调运行才能解决；

（3）中西部分布式电源，特别是扶贫工程，主要分布在深山、丘陵、高寒地区，目前基本处于不运维或者低效运维的状态，必须通过运维手段上的智能化才能提高产能及扶贫成效。

2.技术应用所解决的行业难点、热点问题，必要性及重要意义。

针对中西部偏远落后地区分布式清洁能源的高效运行，以小水电、分布式光伏、分散式风电等分布清洁电力为研究对象，通过精细化规划、调控与运维技术，解决结构性弃风弃光弃水、产能低下以及运维成本高的问题。成果在江西、宁夏等多个中西部地区得到成功应用，为偏远地区的分布式清洁能源的高效运行提供了技术保障，提高了清洁电力消纳能力、区域供电质量和供电可靠性、降低了清洁电力运维成本，显著提高了清洁能源发电的综合效益。

二、应用案例

1.项目概述

项目关于光伏的研究成果在吴忠第十三、第二十光伏电站等200多个分布式光伏工程中得到了落地实现，实现了分布式光伏资源的全监控、全管理，光伏电站全年接收的辐射量至少提高20%，产能也大幅提升，最高可提升24%。单位千瓦光伏运维成本可下降20-50%，产生了显著的经济和社会效益。

项目关于水电站的研究成果在遂川戴家埔、九江新华水电站等100多个小水电站得到了落地应用，提高了区域小水电的运行效率，使得区域电网供电可靠性≧99.8%，区域电网电压合格率≧97.9%，年发电量可增加6%，解决了丰水期电压高，枯水期电压低的问题，提高了小水电发电系统稳定性。

杭州科工利用项目关于风电场的研究成果运用于浙江、江西等20多个风电场的建设中。通过运用储能的优化配置技术、有效降低了多个储能项目的建设成本，相较于传统配置方法，减少储能建设成本约15%。

项目研制的微电网智能运维系统在鹿西岛、戴家埔、连云港、淮安等全国多个地区得到了落地应用，该系统有效提升了运维效率，降低了综合运维成本，并提高了区域供电质量和供电可靠性。连云港、淮安等地的光伏电站运维效率提高了15%，单位千瓦光伏运维成本下降了20%。

项目研制的新型的运维监测终端在江苏、湖南、浙江、宁夏等多个省份的分布式电源站落地应用。该装置有效提高运维效率15%，降低了运维成本13%，年发电小时数增加17%，装置国内外总销售4500多台，带来了利润1717万。

2.主要效益

（1）项目关于风电场的研究成果运用于浙江、江西等20多个风电场的建设中，有限降低了多个储能项目的建设成本，相较于传统配置方法，减少储能建设成本约15%，三年增收节支917.6万、1046.3万、1208.2万，共计增收节支3172.1万。

（2）利用项目成果研制的新型装置售价1.5万/台，2016年销售1547台，新增销售额2320.5万元，利润按销售额25%计算，新增利润580.1万元，税收按销售额10%计算，新增税收232.05万元；2017年销售1352台，同理计算，新增销售额2088万元，新增利润522万元，新增税收208.8万元；2018年销售1642台，同理计算，新增销售额2463万元，新增利润615.8元，新增税收246.3万元。

（3）利用项目成果，有效提高了光伏电站、风电场、水电站的发电量，三年新增销售额分别为3002.4万元、3158.02万元、3183.24万元，新增利润按25%，三年新增利润分别为750.6万元、789.5万元、795.8万元，新增税收按销售额的6%计算，分别为180.14万元、189.48万元、190.99万元。

社会效益与间接经济效益

本项目提出了“考虑阵列微观倾角与电网净负荷最优匹配的光伏电站产能精益化提升策略”，有效地改善了光伏扶贫区供电质量低、供电可靠性差的问题，提高了光伏电站的产能，有力地支撑了光伏扶贫政策。通过光伏扶贫项目，成功解决了多地的贫困问题，安置了部分贫困人口实现就业，通过创造岗位，让有劳动能力的贫困户通过辛勤劳动实现脱贫致富。

通过分布式清洁能源精益化调控技术，一方面提升了分布式清洁能源的利用率，有助于缓解高峰时段的调峰压力，提高供电可靠性，保证电网供电质量，另一方面有助于需求侧用电结构的调整，提高电网运行的经济性，从而有效提升电网公司的企业形象。

通过分布式清洁能源精益化调控与运维技术，显著提高了清洁能源的产能，有效降低了清洁能源生产和供应企业的运营成本，拓展了清洁能源产业的服务范围，有助于满足用户多元化用能需求，从而提升运营效率和盈利水平，鼓励清洁能源的产业发展。

三、技术要点

1、提出了一种基于重要性采样思想和线性插值法的风光资源负荷侧置信容量评估方法,提出了基于马尔可夫过程提升风光资源等效置信容量的储能精益化配置方法，开发了分布式电源储能配置软件，解决了过、欠压区域的一体化规划问题。

2、提出了基于改进的原对偶内点法的电网电压优化及调控方法，提出了以区域电能质量提升为目标的小水电群层级式精益化群调群控技术，实现了过、欠压区域的电网优化运行。

3、提出了基于K-means的柔性负荷动态聚合方法，提出了面向电网供需平衡计及冷热惯性利用的温控型负荷精益化柔性调控技术，提升了过、欠压区域的源荷就地自平衡率及清洁电力消纳率。

4、提出了改进的虚拟典型年拟合模型，提出了考虑阵列微观倾角与电网净负荷最优匹配的光伏电站产能精益化提升策略，实现了光伏扶贫区域的产能提升。

5、基于互联网+技术，提出了基于虚拟现实多维信息实时关联映射和多源数据融合分析的诊断预警技术，研制了分布式电源性能监测/质量分析/收益评估一体化远程监测与可视化运维管理平台，实现了分布式电源全环节的效能提升。

四、应用前景

项目成果已在江西、宁夏、青海等多个省份得到应用。研发装备实现年均2000万元利润，占有国有市场份额60%左右。在中电联组织的科技成果鉴定会上，中国工程院顾国彪院士和罗安院士一致认为“项目整体技术达到了国际先进水平，在基于马尔可夫过程提升分布式清洁能源等效容量、分层分级式小水电群调群控技术方面达到了国际领先水平”。在中国电机工程学会组织的成果鉴定会上，李立浧院士认为“基于虚拟现实多维信息实时关联映射和多源数据融合分析的系统监测和诊断预警分析技术”达到了国际先进水平。