[00652890]新能源微电网运行控制技术与关键装置

该成果属于自动化与电气科学技术交叉领域。为了促进新能源的发展，提高能源转换和利用效率，国家能源局发布《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》，鼓励各省、市按照能源互联网的理念建设新能源微电网示范项目。由于组成微电网的分布式电源具有间歇性、随机性的特点，其稳定控制难度很大；相邻微电网之间构成的多微网运行状态复杂多变，子微网之间电压、频率缺乏协调控制存在较大偏差；此外，储能的配置虽然能够有效平抑间歇性新能源的波动，但昂贵的成本成为了大面积推广应用的阻碍。因此，开展新能源微电网的稳定控制、储能优化与电能质量改善的研究显得至关重要。该成果在国家863计划、国家自然科学基金、上海市科委及国家电网等十多项科技项目支持下，攻克了新能源多微网的一致性控制、储能容量优化与经济调度、SVG同步控制与电能质量改善等方面的技术难题，并研制了关键装置。取得主要创新成果如下：新能源多微网实时运行状态的一致性协调控制技术针对新能源多微网运行状态的复杂性和电压、频率控制存在较大偏差的技术难题，提出了基于多智能体的新能源多微网一致性协调控制技术，通过实时控制调节多微网各个节点电压、频率等参数，提高了多微网运行的稳定性与效率。新能源微电网储能容量多目标优化与经济调度由于微电网中多种能源形式同时供电时难以合理配置各发电系统的容量，导致电力供应不足和资源浪费，为此，提出了基于混沌粒子群等智能算法的新能源微电网多目标优化运行方法和海水抽蓄微网的经济调度解决方案，优化了微电网中分布式电源与储能配置容量，降低了运行成本。基于全控型IGBT的新型FACTS可控变压器与潮流动态控制技术针对微电网中大量间歇性新能源及储能设备的接入带来潮流不可控制问题，提出了一种应用于新能源微电网的新型FACTS可控变压器技术，通过全控型IGBT控制变压器分接头，实现线路电压的幅值和相位动态解耦控制，以及有功功率和无功功率的双向调节，其动态潮流调节能力可提高40%以上。新能源微电网SVG同步控制与电压串联补偿技术及装置研制针对风光波动对电网电压的影响，提出了用于新能源微电网的并联无功补偿SVG同步控制技术和基于风光互补的前馈型电压跌落动态补偿技术，并研制了相应装置，可实现多台SVG和电压串联补偿装置之间的同步调节，均流效果达到99%，提高了微电网电压调节的稳定控制水平。该成果申请美国发明专利2项和中国发明专利32项(其中授权18项)，授权实用新型专利21项，参与起草电力行业标准3项，发表论文38篇(其中SCI收录7篇、EI收录14篇)。查新结果为未见项目方所述的国内外相关成果报道，研究课题具有新颖性；上海市自动化学会于2016年4月15日组织专家对该项目成果进行了鉴定：该成果综合技术达到国际先进水平，其中微电网SVG同步控制技术达到国际领先水平。