[00135800]有源配电网源网荷网络化协同优化控制关键技术及应用

有源配电网是传统配电网的新形态,是国家能源战略发展的重要组成部分。而新能源发电的不确定性、“源-网-荷”动态行为的混杂性以及信息流与能量流深度融合等,使得有源配电网不确定性增强,系统动态特性更加复杂,传统运行控制技术难以适用。在如何认知与评估系统的安全性、如何控制混杂动态行为实现系统安全运行、如何实现系统运行的高效经济等方面,面临一系列亟待解决的国际学术前沿问题和技术难题。在国家智能电网产业集聚发展试点重点项目等支持下,经近十年合作研究,突破了“多重不确定影响的安全评估、混杂动态行为安全控制、多时空尺度协同优化调度”关键技术难题,研发了核心装置与系统,并实现大规模工程应用,产生了显著经济社会效益。技术发明如下： 1)发明了多重不确定性耦合影响下的安全评估技术。发掘了可再生能源发电以及电动汽车充放电等不确定性的时空分布规律,揭示了多时空分布不确定性的耦合影响机理,发明了基于特性互补EEAC算法簇的机理-数据融合安全评估技术,解决了多重不确定性影响下安全评估准确度-快速性无法兼顾的难题。实现了评估速度＜1s、准确度达±0.5%。 2)发明了“源-网-荷”多模态协调切换安全控制技术。发掘了“源-网-荷”多模态切换的逻辑关联性,首次发明了安全事件驱动的“源-网-荷”模态最佳组合在线快速搜索方法与协调切换控制技术,实现了运行模态的柔性重组和智能切换,解决了大扰动下安全性响应速度与切换成本经济性无法兼顾的难题。大扰动下调节时间小于0.2s（网络时延下0.3s）。 3)发明了多时空尺度多目标协同优化管控技术。建立了有源配电网集中协调与分布式协同优化控制架构体系,发明了“安全切换控制-能量优化调度-协同稳定控制”一体化设计方法与技术,攻克了安全稳定经济多目标协同趋优的难题。 4)研发了基于仿真平行系统辅助决策的多时空尺度网络化协同“监-管-控”系统。发明了有源配电网仿真平行系统与实际系统间的交互迁移学习技术,研发了全景可视化监控系统、微电网能量管理与控制系统等核心装置与系统,核心功能与性能明显优于国内外同类产品,功能指标达到国际领先水平。 授权国家发明专利40件,制定行业标准1项,软著3件,SCI论文100余篇,5篇为ESI高被引,8篇代表作SCI他引305次（单篇最高他引84次）,出版专著2部。项目成果成功应用到国家重大示范工程以及18省区200多家企业,实现100%达标,消除了大规模新能源并网对配电网安稳运行带来的隐患。在有源配电网领域国内市场占有率位居第一,近两年,新增销售5.76亿元,经济效益显著。第一完成人岳东为教育部特聘教授,入选2018年全球高被引学者,入选2014-2017年中国高被引学者,担任多个IEEE汇刊副主编以及国际会议总主席。第二完成人薛禹胜为中国工程院院士,MPCE创刊主编、电力系统自动化主编,其电网安稳控制方面成果产生了重大国际影响。