大规模新能源发电主动支撑与源网协同控制

In order to meet the demand of China energy power transformation, it has become the key problem to attain large-scale renewable energy integration, safe and efficient utilization. So it is necessary to attain the cooperation and optimization operation of power sources, grid and load based on the recognition of renewable power system. So, four points will be focused in our project: to make a research on the generating and integrating characteristics of renewable energy, obtain the random and fluctuate characteristic and group characteristic of renewable energy and the interaction mechanism of power sources and grid, and finally make a basis for the cooperation of power sources and grid; to make a research on the active support control technique of large-scale renewable energy, improve the flexibility of renewable energy, and finally support the power system; to make a characteristic analysis and deep utilization on the flexible resource so as to restrain the fluctuation of renewable energy, and attain the cooperation of power sources, grid and load; to make a research on the cooperation control method for large-scale renewable energy integrating, develop the optimization and dispatch theory for large-scale renewable energy integrating, and finally improve the renewable energy permeability in power system. Overall, this project aims the problem of large-scale renewable energy integration, strives to make a scientific research on the renewable power system characteristics and control strategies, and carry forward demo applications on the key achievements.

为适应我国能源电力转型发展的需求，大规模新能源电力的消纳与安全高效利用已成为迫切需要解决的核心问题，需要在深入认知新能源电力系统特性的基础上，实现源网荷的协同控制与优化运行。为此，本项目主要开展以下研究工作：研究新能源发电及并网特性，深刻认知新能源发电的随机波动特性、场群特性及源网相互作用机理，为实现源网协同奠定基础；研究大规模新能源发电主动支撑控制技术，提升新能源发电功率输出的可调度性，实现对电力系统的主动支撑；发展可调度资源特性分析与深度开发利用技术，平抑新能源发电的随机波动特性，实现源网荷协同；研究高比例新能源接入下的源网协同控制方法，发展适应高比例新能源接入的优化调度理论，提升新能源电力在电力系统中的渗透率。总之，本项目针对大规模新能源电力的安全有效利用难题，力求在新能源电力系统特性与控制方面开展系统性研究，在取得理论创新的同时，推进关键技术成果的示范性应用。

为适应我国能源电力转型发展的需求，大规模新能源电力的消纳与安全高效利用已成为迫切需要解决的核心问题，需要在深入认知新能源电力系统特性的基础上，实现源网荷的协同控制与优化运行。针对大规模新能源电力的安全有效利用难题，本基金项目在已有研究基础上，开展了以下三个方面的科学研究工作：.1）针对新能源发电时空多尺度建模及精细化表征问题，建立新能源场站精细化模型，分析了新能源发电复杂外部环境的随机不确定性特征；研究了考虑外部环境因素影响的新能源发电场站输出有功功率随机波动特性的分布规律，建立了新能源发电过程输入输出动态不确定性模型；提出了基于置信度的风光功率的定值预测模型和区间预测模型，验证了模型精度。.2）针对可调度资源耦合机理与互补特性问题，建立了数据驱动的可调度资源时空分布模型，分析了互补耦合特性；建立了火电机组的动态模型，研究并实现了机组自适应控制策略，提高了火电灵活性调节水平；进行了风电全功率控制策略研究，在此基础上开展了风场优化调度研究，建立了交互式负荷观测及控制模型，提出并实现了交互式负荷智能调控；分析了储能-蓄热系统的运行组态，提出了多类型柔性负荷协调调度模型。.3）针对新能源并网特性与主动支撑控制问题，建立了含光伏的电力系统频率动态响应模型，提出三种光伏发电参与电网频率调节的控制策略；研究确定了风机的双向可调频功率受功率预留系数和最大调节功率约束，给出了风机可实现的调差系数域；提出一种储能辅助火电机组深度调峰的分层优化调度方案；构建了日前调度计划和电网调频极限的形成方法，在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型。.本项目聚集了来自华北电力大学、东北电力大学、丹麦科技大学、国网辽宁省电力有限公司的专家和研究人员，围绕大规模新能源发电主动支撑与源网协同控制方面的关键科学问题开展了系统性研究，为新能源电力系统发展提供战略性的研究储备。