分布式能源设备频率安全响应与集约化实时控制技术研发应用
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完成单位:国网湖北省电力有限公司经济技术研究院
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-071
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
熊川羽,舒思睿,张洪,李智威,孙利平,廖晓红,陈然,熊一,张童彦,马莉
项目概况
在全球能源转型与环保需求的大背景下,分布式能源虽迅速发展,但现有的能源管理系统在实时控制和综合数据处理方面存在不足,急需研发面向未来配电网的分布式能源集约化实时控制技术。通过控制构架设计,研究设备互联技术,搭建数据管理平台,成功研发适用于未来高电力电子化分布式能源的实时集约化管控平台装置,取得分布式松耦合多场景定制化控制架构、同步定时功能的毫秒级实时通讯网络、分布式跨平台透明操作的海量数据管理技术等多项创新成果,提升系统性能和管理效率,实现能源系统高效管理与控制。本项目成果可应用于分布式能源系统,提高可再生能源接入管理水平,增强电网稳定性和可靠性,在偏远地区和孤岛电网实现能源自给自足,减少能源消耗和排放,具有显著经济和环境效益,在国网湖北省及全国能源领域推广前景广阔。
项目考虑“广义”调频器模型的有源配网频率响应分析方法,将配电网中的各类调频资源,如分布式光伏、风电、储能等,视为“广义”调频器进行统一建模和管理。这改变了传统配电网中仅以发电端为主要调频区的管理模式,实现了对海量异质调频资源的有效整合与协调控制,提高了调频资源的利用效率和管理精度。
通过建立有源配网频率安全响应模型,项目能够对配电网中的设备运行状态进行实时监测和评估。根据模型分析结果,合理调整设备的运行参数和出力计划,使设备在满足频率安全要求的前提下,实现经济、高效运行。例如,对于储能设备,可以根据模型预测的频率波动情况,提前安排充放电策略,充分发挥其调频作用,同时延长设备使用寿命。
在频率响应分析过程中,项目可以及时发现设备在调频过程中的异常行为和潜在故障。通过对设备运行数据的持续监测和分析,建立故障预警模型,提前预测设备可能出现的故障,为设备维护和检修提供科学依据,减少设备停机时间和维修成本,提高设备的可靠性和可用性。