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新能源電力系統安全風險評估及其應用關鍵技術研究

大規模風電、光伏等可再生能源的接入是新能源電力系統的重要特征，其發電、負荷、設備故障以及天氣等因素的多重不確定性交互滲透，對信息控制系統產生嚴重依賴，使系統安全面臨嚴峻的挑戰。　　為全面提升新能源電力系統防御風險的能力，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，從電網規劃、運行、應急和信息四個應用領域入手本項目從電網規劃、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。取得的創新性成果如下：　　（1）創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，突破了復雜大電網風險評價效率和風電場模型精度低的技術難題，研發了計及多重風險的大規模風電并網規劃方案輔助決策系統（見圖1、圖2a）；　　（2）提出了大規模風電并網下電力系統小信號穩定性與運行風險評估新方法，建立了融合運行風險的優化調度框架，率先研發了電網短期和超短期風險評估系統（見圖2b），填補了國內外該應用領域空白；　　（3）提出了電力系統大停電風險的辨識與預警方法，解決了大規模風電接入情況下電網自組織臨界態的辨識難題，首次建立了區域電網大停電風險的應急管理體系；　　（4）系統地提出了設備、廠站及廣域系統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，為新能源電力系統的安全經濟運行提供了信息安全技術支撐。　　基于此項目，研究團隊共申請發明專利 11 項，已授權 7 項；軟件著作權 3 項；發表論文 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、華北電網的安全和應急體系建設，有利支撐了奧運保電；研發的應用系統應用于貴州、海南和吉林等省，創造了巨大的經濟效益。

華北電力大學 2021-02-01

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