面向受端電網穩定的多源化協同優化控制關鍵技術及應用

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面向受端電網穩定的多源化協同優化控制關鍵技術及應用本項目屬於電力系統及其自動化領域。目前我國正在從以傳統同步電源和高壓電網為特徵的第二代電力系統向第三代電力系統轉變，正如周孝信院士所述第三代電力系統以可再生能源和清潔能源發電為主，骨幹電源與分布式電源結合，以主幹電網與區域配網、微網混聯為特徵。

目錄

項目簡介

上海電網作為典型的受端電網目前受正處在向第三代電力系統轉型的道路上，表現為外來電力主要經特高壓直流接入、大規模海上風電的集中接入、分布式新能源風電與光伏電源的分散接入，電網網架結構向主網與區域配電網和微電網混聯轉變。這一轉變使得受端電網呈現多源化的特徵，包括電源與電網設備的多源化：類型多、數量多和控制方式多。多源特徵增加了受端電網控制的靈活性，但同時也增加了電網穩定控制的複雜性，無序控制易給系統造成不同源之內與之間的穩定性問題。國網上海市電力公司聯合上海電力大學與國網公司華東分部與華東電力試驗研究院4家單位，在上海市科委、國家自然基金、上海市教委等項目的支持下，經歷了10餘年的科技攻關，突破抑制多源化受端電網功角與次同步有功功率振盪的協同控制，受端電源與電網多源參與電壓穩定分析方法與多無功源協同控制技術和改善交直流受端電網內與外來電多電源頻率穩定的協同調頻三大關鍵技術，形成了從理論方法、技術標準、監測控制裝置到控制系統的系列研究成果，取得以下創新內容：

項目技術方案

（1）揭示了海上風電饋入受端電網引發新型次同步振盪的發生機理，基於概率分析理論，首創了多運行方式、多隨機因素、多類型電源參與條件下的受端電網功率振盪抑制方法，提出了多源魯棒阻尼控制器協調技術，有效抑制了低頻與次同步振盪。

（2）提出了受端電網傳統電源與新能源全局決策協同調頻技術、燃氣機組與新能源機組參與系統調頻的動態優化控制算法、風電與燃氣機組滾動調頻調峰控制策略，改善了受端電網的頻率穩定性。

（3）構建了受端電網全局AVC優化-區間協同-區域內自治的統一無功控制體系，提出了全局最優無功控制、網省無功多源協同控制方法，充分挖掘了傳統燃氣機組低功率調相運行潛力，提升了電網動態無功的響應能力。

本項目已申請發明專利25項，其中授權發明專利14項，授權實用新型專利6項；獲軟件著作權4項；發表論文47篇，其中SCI/EI收錄17篇，中文核心期刊論文28篇；制定行業標準1項，地區技術規範1項。論文被國內外專家學者引用達 331次，並給出了積極的評價。 項目成果經上海市電機工程學會鑑定，認為該成果整體技術達到國際先進水平，其中基於概率法的多同步電源與新能源機組魯棒電力系統穩定器協調控制改善受端電網穩定性、多隨機因素下風電機組與同步電源次同步相互作用抑制控制等技術為國際領先水平。 推廣及應用情況：項目成果在上海、江蘇、浙江、安徽等省市調度系統中進行了廣泛應用，社會經濟效益顯著。近3年，項目組與合作單位共同研發的新技術新增產值3.1億元，新增利潤4699.5萬元，新增稅收1174.6萬元。經濟與社會效益顯著。

項目成果為我國受端電網安全穩定運行提供理論依據和多源協同控制關鍵技術，並帶動相關清潔能源控制設備產業的發展，支撐受端地區經濟穩定健康發展。