据能源圈了解到，近日，国家电投集团公司公布2024年度科技奖获奖名单，国家电投集团科学技术研究院有限公司联合国家电投集团云南国际电力投资有限公司、哈尔滨工业大学(威海)、中国安全生产科学研究院、云南电投绿能科技有限公司研发的“分布式光伏微电网供能安全系统关键技术及应用”项目荣获2024年度国家电投集团科技进步二等奖。

项目背景

分布式光伏微电网供能是有效利用新能源的一项技术，其安全系统是保证安全生产的重要措施之一。分布式光伏微电网供能系统由光伏组件、逆变器、汇流箱、输电线路、支架、负荷等多个元件组成，其中任何一个环节出现问题，都会影响系统安全运行。另外，大量分布式发电设备接入电网，会对整个低压供电网络的安全性，包括系统稳定性、负荷预测、电压波动、谐波扰动和继电保护等方面都造成巨大的影响。分布式光伏微电网供能系统安全运行已成为制约分布式光伏微电网供能技术发展的关键因素之一。

项目创新

为解决微电网供能系统上述问题，本项目综合运用先进的仿真技术、控制技术、优化调度算法、电能质量控制手段以及适应性的政策支持和经济模型，对分布式微电网安全运行开展研究。该项目研究具有以下创新点：

一、适用于分布式微电网全系统动态仿真建模及安全性稳定性分析方法

创新性提出了分布式微电网安全稳定分析仿真方法，实现对整个低压供电网络的系统稳定性、电压波动、谐波扰动和继电保护进行计算分析，对控制策略优化措施、设备级保护定值及系统级安全保护措施进行验证。

二、微电网分层分布式优化控制策略

创新性提出了微电网分层分布式优化控制策略，由传统三层控制优化为两层控制结构，通过功率-增量因子下垂控制及功率约束控制，实现了兼顾频率同步、功率优化、功率约束的多重目标，缩短优化计算时间，显著提升稳定性和提高运行效率。

三、微电网安全分析评价体系

搭建综合考虑天气因素、分布式电源与线路的故障概率等多种因素的微电网安全分析模型，提出以概率和统计理论为基础、利用随机数来解决计算问题的安全分析方法，建立了微电网安全分析评价体系，实现多类型分布式电源不同渗透率下对微电网整体运行安全性的影响分析。

四、微电网能量管理平台

基于本项目研究成果，将控制策略、仿真分析、评价体系落地应用，建设微电网能量管控平台，实现分布式电源微电网整体运行在线监测、能量协调控制及性能评价。

项目成果

本成果申请专利40项（31项发明专利，9项实用新型），其中5项发明专利已获得授权，登记2项软件著作权，实现大容量分布式光伏的协调管理及安全智能运维，保障全系统的安全稳定运行。项目成果通过中国安全生产协会鉴定，该成果整体处于国际先进水平，其中微电网安全分析评价技术、分布式光伏微电网能量管控技术处于国际领先水平。

相关技术成果在电力系统中的应用场景非常广泛，可应用于高耗能电解产业、产业园区等低压大电流直流用电场景及直流微电网，应用前景非常广阔。项目的社会效益、经济效益显著，在提升供电可靠性、增强电网韧性、提高分布式可再生能源利用率、提升能效水平、减少CO2排放量等方面取得明显提升。