[00985767]分布式电源接入电网的柔性并网装置与新技术

面对全球节能减排和能源可持续发展的巨大挑战，分布式发电供能技术的研究日益受到各国关注。从国外情况看，发达国家分布式能源占发电总量的比例已经相当高，在丹麦达到56%,德国达到24%；在中国分布式能源发展起步较晚但发展迅速，据中国《可再生能源发展“十二五”规划》提到，2020年，风电2亿千瓦、太阳能5DD0万千瓦，因此开展这一领域的研究工作是21世纪电力工业的主要技术发展方向之一。在国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、广东省重大科技专项和多省市电力公司等项目资助下，长沙理工大学、长沙电力职业技术学院和多个电力企业联合，在2005年基于中国分布式发电联网运行成必然趋势的大背景，开始对从分布式发电接入电网的影响、并网装置和电能质量控制三方面进行了近十年系统研究，取得了重大突破和技术创新，显著地提升了大规模可再生能源与电网智能协调发展的能力。针对分布式发电接入电网后，会导致双向潮流和电网架构的变化，传统电网中原有许多分析方法和运行控制模式等已无法适应新的发展需求，依据多谐波在电网公共连接处交互影响时，会产生叠加、抵消现象，波形有可能接近于正弦波，也可能畸变的更加严重，甚至谐波放大情况，并参考电力公司相关数据，研究多谐波源交互影响机理，创造性提出基于互信息的分布式电源接入电网运行暂态量特征提取，提升了配电网运行水平和整个能源系统的利用效率。首次提出在并网装置中采用非线性控制算法控制发电同时抑制谐波。针对光伏发电和风力发电的时间差异性(光伏发电设备在夜晚，风力发电设备在无风的情况下利用率低）以及现有有源电力滤波器成本高、功能单一的情况，在实现发电并网的同时可进行谐波治理，该装置在几乎不增加硬件成本的条件下，可通过控制算法，使逆变器在满足并网发电的情况下，实现滤波功能，极大提高了装置使用率和性价比。在分布式电源接入电网后，为了使配电网中各节点的谐波电压满足相应的谐波标准，能实现主动式配网，提出在多目标的情况下，通过建立统一优化配置的数学模型，引入自适应惯性因子和正交交叉算子的改进免疫粒子群算法优化地配置滤波器的安装位置和容量，从而实现对分布式电源接入电网的电能质量优化控制。项目成果整体达国内领先水平，其中并网与谐波相结合控制技术居国际领先水平。研制的新型并网逆变装置经湖南赛宝电子检测中心测试达到相关优良指标并推广使用，创造较好的经济效益和社会效益，2010-2012年在新疆大唐新能源开发有限公司、江西赣西供电公司等十多家单位使用，计共产生直接经济效益7018.8多万元、间接经济效益12544.14万元；并授权发明专利三项，实用新型专利四项，软件著作权两项，发表EI收录论文近二十篇。