千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調控制關鍵技術及應用，該項目依托國家863計劃、甘肅省科技專項等項目，歷時9年產學研聯(lián)合攻關和持續(xù)改進，首次實現(xiàn)了千萬千瓦級風光電集群資源可發(fā)電量的精準評估，攻克了風電集群源源自適應協(xié)調控制、源網(wǎng)協(xié)調、交直流協(xié)調控制難題，并建成千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調控制系統(tǒng)，填補了國際千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調控制技術的空白?？刂葡到y(tǒng)推廣至寧夏、河北和吉林等15個省級電網(wǎng)，覆蓋了我國全部千萬千瓦級風光電基地。
成果介紹
此項技術用最少的監(jiān)測點對全域風光資源進行監(jiān)測，構建了國內首套區(qū)域級風能檢測一體化平臺，首次實現(xiàn)了千萬千瓦級風光電集群資源可發(fā)電量的精準評估。
由于風電和光伏發(fā)電具有波動性，需要和火電匹配才能進行并網(wǎng)。項目科研團隊采用風光電源與常規(guī)電源正常狀態(tài)有功-無功自適應和緊急狀態(tài)相互協(xié)調的全場景源源控制方法，將地理上毗鄰、特性上相關且擁有一個共同接入點的風電場、光伏電站集群進行一體化集中協(xié)調控制。
項目研發(fā)團隊提出了預測型直流附加控制方法和涉網(wǎng)保護定值全局優(yōu)化方法，實現(xiàn)多斷面輸電能力盡限利用，有效抑制了風光電外送通道無功大幅度波動和送端電網(wǎng)頻率波動及弱阻尼振蕩，提升了電網(wǎng)電壓支撐能力。此外，該團隊還研制了安全穩(wěn)定控制一體化智能控制裝置，建成的千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調控制系統(tǒng)在河西走廊千萬千瓦新能源基地成功應用。
在河西走廊首次建成了千萬千瓦級風光電集群源網(wǎng)協(xié)調控制系統(tǒng)示范工程，覆蓋河西走廊84個風電場（1282萬千瓦）、154個光伏電站（807萬千瓦）、4個火電廠（240萬千瓦）和1座特高壓直流換流站。建成了包含44座測風塔，18座測光站的風光資源實時監(jiān)測網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)平臺。系統(tǒng)自2015年投運后，甘肅電網(wǎng)未發(fā)生大規(guī)模風光電脫網(wǎng)事故，同時提升河西風光電基地交直流外送輸電能力超過200萬千瓦，棄風棄光率分別由39%、31%降低到18.9%、10.1%，推動了風光電場站并網(wǎng)調度管理技術進步。
獎項等級
華北電力大學排名：第5
獎種、等級：國家科學技術進步獎二等獎（2019年度）
該項目獲美國發(fā)明專利6項、中國發(fā)明專利115項、軟著45項，項目研發(fā)團隊共發(fā)表論文112篇，其中SCI、EI論文70篇，出版國際專著2部、國內專著2部。
成果團隊
項目主要完成人：劉文穎
劉文穎，女，1955年12月生，漢族，北京人，華北電力大學電氣與電子工程學院教授，博士導師。任國家863評審專家、國家自然科學基金評審專家、國家電網(wǎng)公司科技項目評審專家。
該項目成果入選新能源領域“國家重點推廣的低碳技術目錄（中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會2015年第31號）”、中美氣候智慧型/低碳城市峰會成果展（2016年）。示范工程投運近三年新增直接經(jīng)濟效益28.5億元。
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