新能源電力系統(tǒng)安全風險評估及其應用關鍵技術研究
大規(guī)模風電、光伏等可再生能源的接入是新能源電力系統(tǒng)的重要特征,其發(fā)電、負荷、設備故障以及天氣等因素的多重不確定性交互滲透,對信息控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重依賴,使系統(tǒng)安全面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。 為全面提升新能源電力系統(tǒng)防御風險的能力,華北電力大學劉文霞和張建華教授團隊在 2007 至 2016 年間 ,承擔了國家科技部和國家自然科學基金委等 5 個縱向課題,同時與貴州、海南和吉林省等多家電力公司合作,從電網(wǎng)規(guī)劃、運行、應急和信息四個應用領域入手本項目從電網(wǎng)規(guī)劃、運行、應急和信息四個應用領域入手,開展風險評估理論及其應用關鍵技術研究。取得的創(chuàng)新性成果如下: (1)創(chuàng)新提出了表征新能源不確定性影響的電壓波動風險量化評價方法,突破了復雜大電網(wǎng)風險評價效率和風電場模型精度低的技術難題,研發(fā)了計及多重風險的大規(guī)模風電并網(wǎng)規(guī)劃方案輔助決策系統(tǒng)(見圖1、圖2a); (2)提出了大規(guī)模風電并網(wǎng)下電力系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性與運行風險評估新方法,建立了融合運行風險的優(yōu)化調度框架,率先研發(fā)了電網(wǎng)短期和超短期風險評估系統(tǒng)(見圖2b),填補了國內外該應用領域空白; (3)提出了電力系統(tǒng)大停電風險的辨識與預警方法,解決了大規(guī)模風電接入情況下電網(wǎng)自組織臨界態(tài)的辨識難題,首次建立了區(qū)域電網(wǎng)大停電風險的應急管理體系; (4)系統(tǒng)地提出了設備、廠站及廣域系統(tǒng)三個層面的電力信息安全評估方法,突破了信息-物理域耦合帶來的安全性量化難題,為新能源電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行提供了信息安全技術支撐。 基于此項目,研究團隊共申請發(fā)明專利 11 項,已授權 7 項;軟件著作權 3 項;發(fā)表論文 76 篇,其中 SCI 論文 10篇、 EI 期刊論文 46 篇,總被引用量 29237 次;專著 1 冊。同時,此項目成功應用于北京、華北電網(wǎng)的安全和應急體系建設,有利支撐了奧運保電;研發(fā)的應用系統(tǒng)應用于貴州、海南和吉林等省,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。
華北電力大學
2021-02-01