《适应源荷多元化发展的电网精准规划关键技术及应用》

针对省域电网所面临的特高压交直流馈入、地域发展不均衡不协调、大规模可再生能源发电并网等问题,以电网规划问题需求为导向,全面加强数学理论与规划方法的结合,依托稀疏贝叶斯、支持向量机、概率统计、熵权决策和最优化理论等数学方法,全方位提升源荷预测、特高压落点规划、电源接入、电网规划的技术手段,形成“一条规划主线、四个研究方向、一个决策平台、多个场景应用”的“1+4+1+N”电网精准规划成果体系,通过推广应用省域电网渐进规划决策平台,解决多元化源-荷大规模发展背景下省域电网规划适应性的问题,为保障电网健康稳定发展提供了强有力的技术支撑。

项目主要研究内容如下:

1.提出了考虑电网物理拓扑结构的立体化分层分区负荷预测方法和考虑时空关联特性的可再生能源发电预测方法,据此形成的源荷关联性预测方法有效提升了预测的精度。

2.提出了基于层次分析-熵权决策理论的大电源接入系统规划优化方法,发展了基于备选方案与理想方案贴近度指标的交直流落点优选方法,为大电源接入系统及特高压落点提供了科学的决策手段。

3.提出了综合电网运行特征的电网分区方法和电压支撑评价方法,发展了基于源-网-荷协调互动特性的电网运行协同优化方法,为科学分析运行策略对电网规划方案的影响提供了手段。

4.提出了基于供需价值均衡的电网结构适宜度评价方法,发展了多阶段过程化电网渐进规划决策方法,提升了源荷多元化大规模接入下的电网规划方案适应性。

5.研发了电网渐进规划决策平台,实现了基于三维数据管理、图模一体化数据展示、智能化方式安排与计算和多分支规划方案管理四项解决方案,并通过了第三方机构测试,为大规模省域电网渐进式发展提供全面的信息化支撑。

项目通过了由长江学者特聘教授王成山领衔的,由清华大学、天津大学等知名学术专家组成的鉴定委员会的鉴定,获得高度评价,认为项目整体达到国际先进水平,其中所提出的电网渐进规划方法,达到国际领先水平。项目成果已在山东风光资源评估、煤矿塌陷区光伏规划布局、山东接纳西南水电落点、抽水蓄能电站接入优选、特高压环网规划方案调整等多个实际工程,在国网山东省电力公司、山东电力工程咨询院有限公司、国核电力规划设计研究院有限公司等多家单位中得到应用,取得了显著的经济效益和社会效益。2016-2018年期间,通过优化调整山东电网项目库,缓建项目19项,涉及估算投资404500万元,节省银行贷款利息31600万元;优化电源(含可再生能源)接入系统项目48项,减少配套线路走廊127公里,减少投资成本23600万元。山东电网已经成为国网系统中问题最少的省域电网之一,其发展、安全、经济等各项指标均排在前列,体现出良好的适应性、协调性和可持续发展能力。

成果说明

该项目相关理论方法于2016年1月开始陆续得到使用。 项目提出的考虑电网物理拓扑结构的负荷立体化预测技术,可实现区域-区域、节点-节点负荷的关联预测。成果已应用于“十三五”、“十四五”等规划年各供电区域、各层级、各节点(变电站)的负荷预测,丰富负荷预测的手段。 项目提出的可再生能源发电时空分布特性分析及关联预测技术,已应用并将继续于可再生能源消纳、并网准入评估、调峰策略制定、光伏布局规划等领域,未来该技术也可在其他大规模省域电网进行应用。 项目提出的基于层次分析-熵权决策理论的大电源接入系统评价及优

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