本项目属于电力系统、新能源、微电网技术领域。
实现经济、可靠、环保的海岛供电是提升海洋资源开发能力、发展海洋经济、维护国家海洋权益的关键基础环节。如何在保证系统稳定性与供电可靠性的前提下,尽可能提高间歇性可再生能源的利用率,降低海岛用电成本,是孤立海岛微电网中需要解决的难点问题。
项目全面突破了含储能及多类型电源的万千瓦级孤立海岛微电网关键技术瓶颈,建成并投运了东澳岛和桂山岛两座万千瓦级孤立海岛微电网,可再生能源装机容量位居国内海岛前列,掌握了孤立海岛微电网领域的实验平台、关键设备、规划设计、系统集成的成套化技术体系。
(1)提出了变流器型分布式电源的单元级自律控制方法,提升了南方海岛地区光伏系统的功率跟踪效率,首次实现了孤立微电网中储能系统的精细化自律控制策略。
(2)创新性地提出了多类型电源海岛孤立微电网的系统级协同控制方法,突破了孤网状态下柴/储协同频率控制的难点,实现了高比例可再生能源渗透下孤立微电网的稳定运行。
(3)从预测、日前优化、实时调度等三个层面的综合统筹与有机集成,率先提出了适用于风/光/柴/储型海岛孤立微电网的多时间尺度优化能量管理方法,攻克了系统级协同控制与经济调度动态衔接的技术难题。
(4)首次提出了融合信息物理特性的多电源孤立型海岛微电网规划设计方法,创建了含实验平台、规划设计、系统集成的成套化技术体系,奠定了我国万千瓦级中压海岛微电网的设计基础。
建成的东澳岛和桂山岛微电网运行稳定可靠,综合供电可靠性达到99.91%,新能源电量占比超过16%、实时功率渗透率最高达100%。依托研究成果,项目申请发明专利16项,已授权12项;获实用新型专利5项;获软件著作权5项;发表论文20篇,其中SCI/EI论文11篇;形成标准5项,其中能源行业标准4项、南方电网公司企业标准1项。
研究成果获得大面积推广,成功应用于国内多个微电网工程以及大量的新能源储能系统,还在国外获得广泛应用,应用地区遍及东南亚、非洲等多个国家,提升了国产微电网成套关键技术和设备的国际竞争力和影响力,社会效益和经济效益显著。
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