获奖项目：新能源发电调度运行关键技术及应用
主要完成人：王伟胜，刘纯，薛峰，黄越辉，丁明，冯双磊，董存，盛小军，潘磊，陶磊
主要完成单位：中国电力科学研究院，南京南瑞集团公司，合肥工业大学，国电联合动力技术有限公司，深圳市禾望电气股份有限公司，阳光电源股份有限公司
推荐单位：北京市
获奖等级：国家科技进步奖二等奖
项目简介：
大力发展新能源是我国保障能源安全、应对气候变化的重要举措。风力发电、光伏发电是我国新能源利用的主要方式，目前装机容量超过1.5 亿千瓦，居世界首位。电网安全运行与新能源高效消纳矛盾日益突出。
新能源调度运行是在给定电网、电源和负荷条件下，保障电网安全运行和新能源高效消纳的重要环节。新能源发电具有随机性、波动性和低抗扰性，随着装机规模的急剧增大，原有的新能源调度运行技术面临以下问题：新能源功率预测精度低，电网有功平衡难度高；缺乏考虑风险的优化调度方法，电网备用容量过大；新能源集群控制精度差，加大了电网运行风险；故障穿越技术不完善，易发生连锁脱网事故；安全稳定控制技术不适应新能源特性，输电通道利用率低。上述问题导致电网运行需为新能源增加额外的安全裕度，挤占了新能源消纳空间。未来我国电网安全与新能源消纳矛盾将进一步加剧，亟需突破新能源调度运行关键技术，提升电网安全运行水平和新能源消纳能力。
依托国家 973、科技支撑等计划，项目团队产学研用协同攻关，历时7 年，突破了高精度功率预测、随机优化调度、有功功率控制、故障穿越控制、安全稳定控制5 大关键技术。主要创新：①首创了新能源功率波动特性聚类与辨识、多模型交互校验与融合的波动过程预测方法，显著提高了预测精度，降低了新能源不确定度；②提出了考虑风险约束的新能源随机优化调度方法，实现了随机优化调度的在线应用，在风险可控的前提下释放了备用容量；③提出了长短周期协调的三层有功功率控制方法，提升了新能源集群控制精度，降低了电网运行风险；④发明了基于主动保护/快速锁相的风电/光伏低电压穿越技术，提出了两级无功电压协调控制方法，解决了连锁脱网制约新能源消纳的难题；⑤提出了适应新能源功率波动与故障穿越的安全稳定控制方法，保障了电网安全，提高了新能源输电通道利用率。项目获授权发明专利28 项、软件著作权15 项，编制国标6 项、行标4 项，出版专著2 部，发表SCI/EI 论文102 篇。
该项目研发的新能源调度技术支持平台包括功率预测系统、随机优化调度系统、有功功率控制系统、安全稳定控制系统，已应用于23 个省级及以上电力调度控制中心，覆盖新能源总装机容量超过1 亿千瓦，并推广应用于葡萄牙和菲律宾。项目研发的低电压穿越装置已应用于近4000 万千瓦风电机组和光伏逆变器，并出口到美国、德国等50 多个国家。
该项目近 3 年累计销售收入26.82 亿元。国家电力调度控制中心统计表明，项目成果推广应用后，“三北”地区电网新能源消纳空间平均利用率由71%提升至95%，近3 年累计多消纳新能源电量300 多亿千瓦时，未发生大规模新能源脱网事故。项目成果为保障我国电网安全运行与新能源消纳提供了坚强支撑，实现了新能源调度运行技术和装备的国际引领，经济效益和社会效益特别显著。随着我国电源结构的改善和电网跨区输送通道的建设，电网安全和新能源消纳将更加依赖调度运行技术，项目成果届时会发挥更大作用。
王伟胜所长发言 |
 刘纯所长发言 |
 薛峰工作照 |
新能源发电功率预测与优化调度科技攻关团队集体照
一体化新能源功率预测研发平台
