《分布式电源灵活供电关键技术及应用》

推动分布式清洁电源发展成为解决能源和环境问题的重要战略任务。一方面分布式能源大规模接入对大型电网的形成有力和有效支撑,另一方面,分布式发电存在间歇性和不可预测性,可调度性低,可控性差,一定程度上影响电网安全稳定运行。在此背景下,如何加强主电网系统与分布式电源的互动与管理,推进分布式发电利用,保证主网架的安全稳定运行,成为一项重要而迫切的问题。

该项目围绕实现分布式电源“自主灵活、可控能控”这一核心管理理念,研究一种分布式电源灵活供电的技术方案,实时自动监测分布式电源就地负荷,调节各发电的逆变器功率输出,实现分布式电源发电量与就地用电负荷的动态平衡,达到分布式电源和就地用电负荷的自治供电,同时解决“逆功率”带来的系列问题。该项目主要创新点如下:

(1)开发了基于差额算法分布式发电有功功率优化调节技术,该技术实现了分布式电源的经济优化运行,具有调节响应速度快、电能质量高、安全可靠的特点。

项目提出了分布式电源“自主灵活、可控能控”的调节指导思想,研究了分布式电源接入配网灵活供电技术,设计了分布式电源接入配网典型的供电方案,开发了分布式发电调节的相关产品,实现了分布式电源“自主灵活、可控能控”的调节目标,为分布式电源接入配网有效调控提供了成功的实践经验。

(2)项目首次提出逆功率采集技术采用最小二乘法,该技术提高了逆功率测量精度及稳定性,通过不间断监视母线电压和测量电流,提取成组的电流、电压测量值,可以快速准确跟踪功率大小及方向。

项目开发的逆功率测量装置通过本测量技术及优化算法,提高逆功率测量的精度和稳定性,解决分布式电源并网时逆功率上送导致电网运行不稳定的诸多问题。

(3)变压器间隙保护远跳技术的理论研究及应用,该技术实现了间隙保护远跳相应分布式发电并网线路断路器的功能,降低了小电源对间隙保护故障扩大风险,减少对电网变压器绝缘的影响,提高了110kV系统线路重合闸的成功率。

项目开发的变压器间隙保护远跳技术在国内首次提出并成功应用于工程实践,为分布式电源接入配网领域找到一个消除系统故障时对保护影响的方法,填补了国内在分布式电源并网时系统保护重新规划应用的空白。

经鉴定,该项目成果整体达到国内领先水平。项目已获得软件著作权3项,已授权实用新型专利2项。项目产品已经批量生产,市场前景广阔。该项目成果实现了分布式电源的“自主灵活、可控能控”,适宜在全国分布式电源接入配电网领域推广应用,对提高电网的安全稳定运行具有显著的经济与社会效益。

成果说明

在国家新能源政策的鼓励下,本项目技术成果迅速实现产业化。2013年10月以来,主动式调节分布式电源接入配网方案和实现方法,结合具体的配网系统要求设计出调节出力的新运算方法监控的系统,广泛应用于电网企业、新能源发电企业等单位。为区域配电网利用分布式能源效率、供电可靠性及经济性运行等方面的提升做出了突出贡献。 1)电网企业:国网河南省安阳供电公司、国网河南省焦作供电公司、国网青海省贵德县供电公司等,现场运行了多套相关继电保护及自动控制装置及监控系统,针对区域电网接入的分布式电源有了可靠的调整手段,供电可靠性

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