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【成果推介】新能源高效转换利用与友好并网消纳技术及装备

成果简介

面向大规模新能源并网消纳这一国家重大需求,瞄准亟待解决的源-荷随机平衡难题,在新能源预测与优化运行方面取得系列创新性成果:突破新能源变化的高精度跟踪预测瓶颈问题,攻克源-荷随机平衡难题,建立渐近优化理论,发明四维预测技术,提出多重随机耦合下源-荷概率平衡方法,形成一套新能源高效并网消纳理论方法及应用技术体系,设计负荷-调速-励磁三者协调控制器,研制大阶跃扰动下新能源发电系统稳定控制装备,为大规模新能源并网消纳作出重要贡献。

创新成果在国家电网、南方电网、苏丹国调、丹麦能源系统等近60家单位中应用,以第1完成人获广西科学技术发明二等奖、中国电力创新二等奖,以主要完成人获湖北省科学技术进步一等奖、中国电力科学技术进步一等奖。独著专著2部,合著专著2部。以第1作者在IEEE Trans.、Applied Energy以及中国电机工程学报等高水平期刊上发表SCI/EI论文44篇,单篇最高SCI他引129次,入选ESI高被引论文1篇且持续入选至今4年,入选F5000论文1篇,被表彰优秀论文共计13篇。第1发明人授权发明专利22件、软著8件。

成果主要发明人黎静华,系广西大学教授,副院长,英国工程技术学会会士,科技部重点专项核心骨干成员,广西壮族自治区高层次人才。先后主持国家级项目4项,在清洁能源高效稳定发电方面做出了系列创造性成果,研制的装备在58家工业系统应用,每年为企业节支至少1000万元。第一作者发表SCI/EI论文52篇,1篇入选至今连续4年获ESI高被引论文,成果得到超过30位院士/IEEE Fellow的正面评价。出版个人学术专著3部,1部专著入选国家科学技术学术出版基金。获省部级科研一等奖2项、二等奖2项。获全国宝钢优秀教师,广西青年五四奖章,广西青年科技奖,广西勤廉榜样先进个人等10多项省部级荣誉。

 

应用前景

本成果主要解决新能源并网系统源-荷随机平衡导致的弃风弃光问题,保证电力系统安全高效稳定运行。可以应用于含风电、光伏、生物质能源等新能源发电并网系统,也可以应用于糖厂、酒精厂、纸质等自备电厂发电系统,具有广泛市场应用规模和前景。

本成果将在以下方面,显著推进行业进步:

1)显著推动行业在新能源预测技术方面的进步。提出了准确感知新能源随机变化的全景预测新理论,将现有的点功率预测延拓到点-区间-概率-场景的高精度四维全景预测技术,实现了对新能源随机特性从“基本不认识”到“可以提前预知”的跨域。

2)显著推动行业在新能源并网调度技术方面的进步。构建了新能源并网电力系统“源”-“荷”双随机平衡调度理论,成功地将“源”-“荷”双随机平衡调度问题转化为了确定性的问题进行处理,实现了从“被动”应对新能源随机变化到“主动”调控新能源的转变。

3)显著推动含新能源发电微网系统电压频率稳定控制技术方面的进步。发明了负荷控制器、调速器、励磁控制器三者协同的控制架构,突破了原有的发电机调速器、励磁控制器独立控制的局限,优化调配系统可调节容量,扩宽了微网系统的调节范围,大幅提升系统的抗扰动能力,保证了微网系统的安全稳定运行。

 

成熟度

成果已完成应用开发,可进行成果转化。


成果展示

 

                      图1 不确定性调度界面            2 控制器

 

                图3 控制装备                  4 特性分析界面

 

知识产权情况

序号

专利号

成果名称

1

ZL 202011344914.1

一种机组优化调度模型的建立方法及装置

2

ZL 202010608200.0

一种考虑换热延时特性的电热联合系统及其调度方法

3

ZL 202011277516.2

一种天然气发电机组选址定容优化规划方法及系统

4

ZL 201510798976.2

一种基于多条件下的风电功率区间预测方法

5

ZL 201710828824.1

一种考虑气象因素变化的短期光伏分解预测方法

6

ZL 201810305373.8

一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统

7

ZL 201510372576.5

一种削减多个风电场出力场景的方法

8

ZL 201610199711.5

一种实现风电机组最大功率点跟踪的方法

9

ZL 201510980098.6

一种风电场内机组有功功率优化分配的方法

10

ZL 201510133926.2

一种风电功率区间预测的方法

11

ZL 201510454998.7

一种生成多个风电场出力场景的方法

12

ZL 201410152755.3

一种基于经验Copula函数进行风速预测的方法

13

ZL 201510165384.7

一种满足多种场景鲁棒运行的最小旋转备用调度方法

14

ZL 201510111976.0

一种以最小调节量应对风电功率随机变化的调度方法

15

ZL 201410006421.5

电力系统风电消纳能力评估方法

16

ZL 201510044906.8

应对多区域新能源功率随机波动的常规机组调节功率配备方法

17

ZL 201410006107.7

综合出线负荷的变电站负荷建模方法

18

ZL 201410054609.7

一种适合于考虑风电随机特性的电力系统的电网规划方法

19

ZL 201410536608.6

一种基于CompactRIO的双馈风力发电机组物理仿真平台

20

ZL 201410238916.0

一种最大风电并网容量获取的方法

21

ZL 201410380911.1

一种小微水电机组及其综合控制装置

22

ZL 201210068502.9

基于JADE的智能电网发电调度多Agent系统

 

成果完成人

电气工程学院黎静华

成果转化,请联系成果与合作处,联系人:王老师,联系电话:0771-3810467。

 

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