近年來高比例新能源接入電網的不確定性和極端天氣的頻發(fā),導致發(fā)生大停電事故的風險增加。新能源發(fā)電快速發(fā)展,水火電機組占比減少,無法僅依靠常規(guī)電源應對局部和大范圍停電事件。構建考慮多重不確定性的多階段電網主動恢復機制,以及平衡高比例新能源電力系統(tǒng)恢復過程中的效率以及風險成為電網安全防御中亟須解決的重點和難點。
在國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家電網公司、南方電網公司科技項目支持下,團隊突破了多區(qū)域多層級恢復決策協(xié)調、交直流混聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調控制和極端場景適應性智能調度關鍵技術,建立了電力系統(tǒng)多時空協(xié)調的恢復理論體系,實現(xiàn)了推廣應用。主要技術創(chuàng)新如下:
(1)全面研究了電網黑啟動能力的影響因素,基于電網內部的電源分布以及網絡結構,提出了考慮各分區(qū)的源荷平衡條件以及并列條件的分區(qū)黑啟動方案評價指標體系,解決了現(xiàn)有評估指標難以綜合反映區(qū)域電網黑啟動電源在可靠性、用戶滿意度、恢復效率和抗毀度等方面能力的難題,項目成果已用于廣東省各地區(qū)黑啟動電源的規(guī)劃、改造及驗證工作中。
(2)從黑啟動電源布點到實時在線恢復決策建立適應各種極端場景的恢復資源管理與在線調度的智能化方法,全方位完善電網安全防御的最后一道防線。提出的風儲黑啟動電壓頻率協(xié)調控制技術,提高了電力系統(tǒng)黑啟動能力;提出的基于深度學習的網架重構在線決策技術,實現(xiàn)了電網恢復的在線調度;提出的輸配網協(xié)同的負荷恢復技術,解決了時空耦合負荷恢復的優(yōu)化問題。
(3)適應電力系統(tǒng)面臨來自物理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)不斷增加的復雜性與潛在危機,利用新的可控資源(可再生能源、VSC-HVDC等)和新的輔助決策技術(人工智能、協(xié)調優(yōu)化等),建立了多時空協(xié)調的恢復理論體系。從特高壓到配電電壓等級建立多層級協(xié)調的恢復輔助決策機制,從交流系統(tǒng)到直流多饋入系統(tǒng)建立機組出力與直流調制協(xié)調控制的電網快速恢復控制體系,實現(xiàn)多時空協(xié)調的恢復體系建設目標。
近幾年,發(fā)表SCI/EI等高水平論文30余篇,獲多項授權發(fā)明專利和軟件著作權。出版了電力系統(tǒng)恢復領域專著1部。相關成果“超高壓電網恢復策略與方案優(yōu)選”以第一完成人和完成單位獲2010年山東省科技進步一等獎。自主研發(fā)的交直流混聯(lián)電網快速恢復決策系統(tǒng)已部署于山東能源互聯(lián)網仿真防御實驗室,成為國網首套電力系統(tǒng)恢復在線決策系統(tǒng)。