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海量源网荷储运行感知与自治控制装备关键技术研究与应用

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成果主要完成人

赵瑞锋,李金,陈志伟,郭文鑫,李一泉,欧阳卫年,曾艳,黎皓彬,刘明祥,迟同信,林玥廷,陈槾露,李谦,蓝天,崔丽华

项目概况

该成果属于电力系统自动化领域,通过了中国电机工程学会的鉴定,中国工程院院士饶宏等国内知名专家一致认为,成果整体达到了国际领先水平。 随着新型电力系统建设的加速,海量新能源和电力电子设备从各电压等级涌入,资源的碎片化、异质化、时变化、互动化,使得传统的集中监控模式和技术装备体系越来越难以有效实施聚纳与调控。 项目提出了适应分散、灵活资源接入的软件定义型边缘网关总体架构,研发了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型边缘网关设备,解决了点多面广、资产主体多样的各类源网荷储资源灵活接入、精细化调控与高效便捷运维等系列技术难题,具体如下: ①顶层设计。围绕源网荷储资源接入与控制,总结梳理出三大场景、两个架构、一个开放生态与一套运维体系,面向不同场景设计了统一的边缘网关软硬件平台,模组化、集约化的多形态硬件,构建了云边融合的“调控-管理-运维”体系,实现了边缘节点即插即用,有效解决了海量源网荷储资源可观测、可调控难题。 ②关键技术。提出了软件定义型边缘网关总体架构,解决了分布式源网荷储资源灵活接入的难题提出了“集群优化-自治响应”的多时间尺度柔性控制方法及分布式资源聚合主动支撑的功率协同控制策略,实现了分散灵活资源的精细化调控设计了三节点最小化区块链共识网络,保障了聚合资源调控和交易结算安全基于业务安全、通道安全及本体安全保障了边缘网关本质安全。 ③成套装备。面向传统厂站、集中式新能源场站研制了Ⅰ型边缘网关(智能远动机),面向台区等小规模分布式能源研制了Ⅱ型边缘网关,面向虚拟电厂等中等规模分布式能源研制了Ⅲ型边缘网关。 项目申请专利15项(全部授权),发表论文12篇(SCI检索2篇),登记软著4项,技术标准1项。项目成果已全面推广应用,截至2024年12月,支撑了2900余座变电站,102座风电场、光伏电站、微电网、虚拟电厂、综合园区的并网接入与控制,经济效益显著,近三年直接经济效益8122万。 项目催生了涵盖产学研用的高价值产业链,成果已经向相关行业、客户输出,整合带动了国内边缘网关产业链快速发展和科技进步。

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