基于可变频率变压器的源网荷储新型配电网关键控制技术研究与应用
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完成单位:广东电网有限责任公司佛山南海供电局,广东工业大学,广东汇杰电力集团有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-042
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
卢嘉豪,吴桐,陈豪君,陈杰隆,麦子钿,郑绮婷,欧如桐,关家华,凌忠标,陈思哲
项目概况
一、研究背景
随着双碳目标的提出,构建新型电力系统成为我国构建新发展格局、全面助力能源革命的重中之重。新能源发电具有间歇性和波动性的特点,给电网的安全稳定运行带来了很大的挑战。配电网既是将电能输送到用户的网络,也是分布式发电接入的网络,是电能供需流动的关键环节。重点研究能实现源网荷储协调运行的新型配电网系统结构及其控制技术,充分运用需求响应技术深挖配电网可调负载的弹性储能功能,建立源荷功率之间的自适应联动机制,提高新型电力系统平衡新能源发电功率波动的效果。同时研发具有智能缺相保护功能的低压缺相保护装置,对保障低压设备安全具有现实意义。
二、管理或技术难点
一是目前的需求侧管理主要从政策措施引导用户在高峰时少用电,存在需求响应方式被动、速度慢、效率低和用户体验有感的痛点,为了解决当前需求侧管理的技术难点,亟需研发一种可主动、高效需求响应的配电装置,以深度挖掘需求响应资源。二是目前低压开关缺少缺相智能保护功能,无法避免低压敏感用户的三相电机缺相后运行导致烧毁的问题。
三、成果先进性
从新型配电网的系统架构及控制技术、居民台区配电系统架构及自动需求响应技术、可变频率变压器的故障穿越技术和最大容量传输技术等方面开展技术研究,已发表7篇论文和授权17项发明专利。
四、创新性
首创地提出基于可变频率变压器的新型配电网系统架构,可实现源荷功率的自适应,通过可变频率变压器直接负荷控制提升对平衡风电功率波动的效果,提高配电网对主电网的支撑能力。
五、可推广性
研发的基于可变频率变压器的新型配电网系统架构适用于10千伏配电网,并可进一步推广至风光储配电网、近海风电场接入的城市电网。
六、经济效益
形成的产品已在供电企业开展工程应用,累计产生直接和间接经济效益24.199万元。
七、社会效益
形成的产品提升了电网接纳新能源的能力,降低了电网故障停电导致的损失,提高供电可靠性,践行人民电业为人民的企业宗旨。
八、促进行业技术进步
1)配电网源荷功率自适应技术,突破了传统配电网无法主动支撑主电网的限制,有效实现新型配电网源荷功率的自适应。
2)居民台区自动需求响应技术,具有柔性功率调节和自动需求响应功能,为改造居民台区和变频空调提供了良好示范作用。
3)故障穿越技术,为电网异步互联提升可变频率变压器可靠性提供了借鉴。
4)最大容量传输技术,为可变频率变压器行业改善系统功率传输能力提供了借鉴。