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随着分布式电源在电网中接入比例的不断升高,分布式电源的管理已经成为世界范围能源领域研究的一个重点。主动配电网是以配电网为主体实现分布式能源管理的重要技术方向之一,利用配电网络实现更广泛区域内不同分布式电源的互联互补,极大提升了配电网运行的经济性和运行效率。2014年国家科技部批复设立“主动配电网关键技术研究及示范”863课题,开展“产学研”一体的主动配电网关键技术攻关。本项目针对主动配电网在规划及运行过程中的关键问题,从规划及规划运行互动决策、供电质量控制、多能源交互协同控制、基于多源信息融合的态势感知和构建灵活可扩展信息平台等方面开展研究,研制了适合于配电网的综合配电单元IDU和快速切换装置两套关键装备,开发了主动配电网运行控制系统、规划运行互动决策支持系统和主动配电网信息平台,并在北京亦庄、福建厦门的配电网中完成关键技术和装置的示范应用。项目主要成果如下： 1、提出适应主动配电网“规划-运行-提升”科学发展与演进过程的新理论、新技术、新方法,基于规划运行一体化的数据抽取与分类自动建模技术、规划运行滚动评估调整技术,开发了主动配电网运行控制与规划运行互动决策支持系统,实现规划运行的互动决策、演绎展示与综合评估等功能。 2、提出利用主动配电网可控资源提高配电网供电质量控制的系统解决方案（装置和软件）,提出基于同步信息量测的安全合环控制、有源快速切换、重点用户运行风险预防控制、单相接地故障快速自愈等电能质量提升方法,研制了配网快速切换装置,增加网络拓扑灵活性、降低重要用户停电风险。 3、以主动配电网为核心,统筹规划各种能源供给和能源间转供计划,提出了多源协同优化调度解决方案,设计了优化调度的总体架构、多能源多时空尺度协调优化调度方法和用户级多能源协同交互控制方法,实现了电网态势联动的集群负荷需求响应、多能源联合优化和风险平抑,保证电网经济可靠和高效运行。 4、研制了具有同步信息测量功能的配电网综合终端单元IDU装置,提出IDU优化配置、负荷需求特性辨识、状态估计、快速仿真等算法,融合多源观测信息,实现主动配电网运行态势的深度感知,结合电能质量控制技术、多能源协同优化控制技术开发了主动配电网的运行控制系统,实现电网优化运行控制。 5、以全息模型数据库为核心,以云服务为支撑开发了灵活可扩展的信息平台,实现了全电压等级建模,构建了以图数据库为引擎的大数据存储体系,提供了容器云服务,具备多场景、多态应用的计算资源、存储资源及模型数据管理功能,为配电网规划、运行、生产管理等全过程业务提供基础支撑。 在北京亦庄和福建厦门分别进行了研究成果的部署应用,实现主动配电网关键技术的集成与验证。通过主动配电网新技术、新装置的应用,提高了示范区电网的规划和运行控制水平、清洁能源消纳能力和终端能源利用效率。
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