千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用，該項(xiàng)目依托國家863計(jì)劃、甘肅省科技專項(xiàng)等項(xiàng)目，歷時(shí)9年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)和持續(xù)改進(jìn)，首次實(shí)現(xiàn)了千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群資源可發(fā)電量的精準(zhǔn)評(píng)估，攻克了風(fēng)電集群源源自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、交直流協(xié)調(diào)控制難題，并建成千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，填補(bǔ)了國際千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)的空白。控制系統(tǒng)推廣至寧夏、河北和吉林等15個(gè)省級(jí)電網(wǎng)，覆蓋了我國全部千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電基地。
成果介紹
此項(xiàng)技術(shù)用最少的監(jiān)測點(diǎn)對(duì)全域風(fēng)光資源進(jìn)行監(jiān)測，構(gòu)建了國內(nèi)首套區(qū)域級(jí)風(fēng)能檢測一體化平臺(tái)，首次實(shí)現(xiàn)了千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群資源可發(fā)電量的精準(zhǔn)評(píng)估。
由于風(fēng)電和光伏發(fā)電具有波動(dòng)性，需要和火電匹配才能進(jìn)行并網(wǎng)。項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)采用風(fēng)光電源與常規(guī)電源正常狀態(tài)有功-無功自適應(yīng)和緊急狀態(tài)相互協(xié)調(diào)的全場景源源控制方法，將地理上毗鄰、特性上相關(guān)且擁有一個(gè)共同接入點(diǎn)的風(fēng)電場、光伏電站集群進(jìn)行一體化集中協(xié)調(diào)控制。
項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了預(yù)測型直流附加控制方法和涉網(wǎng)保護(hù)定值全局優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)多斷面輸電能力盡限利用，有效抑制了風(fēng)光電外送通道無功大幅度波動(dòng)和送端電網(wǎng)頻率波動(dòng)及弱阻尼振蕩，提升了電網(wǎng)電壓支撐能力。此外，該團(tuán)隊(duì)還研制了安全穩(wěn)定控制一體化智能控制裝置，建成的千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在河西走廊千萬千瓦新能源基地成功應(yīng)用。
在河西走廊首次建成了千萬千瓦級(jí)風(fēng)光電集群源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)示范工程，覆蓋河西走廊84個(gè)風(fēng)電場（1282萬千瓦）、154個(gè)光伏電站（807萬千瓦）、4個(gè)火電廠（240萬千瓦）和1座特高壓直流換流站。建成了包含44座測風(fēng)塔，18座測光站的風(fēng)光資源實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)平臺(tái)。系統(tǒng)自2015年投運(yùn)后，甘肅電網(wǎng)未發(fā)生大規(guī)模風(fēng)光電脫網(wǎng)事故，同時(shí)提升河西風(fēng)光電基地交直流外送輸電能力超過200萬千瓦，棄風(fēng)棄光率分別由39%、31%降低到18.9%、10.1%，推動(dòng)了風(fēng)光電場站并網(wǎng)調(diào)度管理技術(shù)進(jìn)步。
獎(jiǎng)項(xiàng)等級(jí)
華北電力大學(xué)排名：第5
獎(jiǎng)種、等級(jí)：國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（2019年度）
該項(xiàng)目獲美國發(fā)明專利6項(xiàng)、中國發(fā)明專利115項(xiàng)、軟著45項(xiàng)，項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)共發(fā)表論文112篇，其中SCI、EI論文70篇，出版國際專著2部、國內(nèi)專著2部。
成果團(tuán)隊(duì)
項(xiàng)目主要完成人：劉文穎
劉文穎，女，1955年12月生，漢族，北京人，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院教授，博士導(dǎo)師。任國家863評(píng)審專家、國家自然科學(xué)基金評(píng)審專家、國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目評(píng)審專家。
該項(xiàng)目成果入選新能源領(lǐng)域“國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)目錄（中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)2015年第31號(hào)）”、中美氣候智慧型/低碳城市峰會(huì)成果展（2016年）。示范工程投運(yùn)近三年新增直接經(jīng)濟(jì)效益28.5億元。
