有源配电网是传统配电网的新形态,是国家能源战略发展的重要组成部分。而新能源发电的不确定性、源--荷动态行为的混杂性以及信息流与能量流深度融合等,使得有源配电网不确定性增强,系统动态特性更加复杂,传统运行控制技术难以适用。在如何认知与评估系统的安全性、如何控制混杂动态行为实现系统安全运行、如何实现系统运行的高效经济等方面,面临一系列亟待解决的国际学术前沿问题和技术难题。在国家智能电网产业集聚发展试点重点项目等支持下,工程研究中心科研团队突破了“多重不确定影响的安全评估、混杂动态行为安全控制、多时空尺度协同优化调度”关键技术难题,研发了核心装置与系统,如图1所示,并实现大规模工程应用,产生了显著经济社会效益。技术突破如下:

1)发明了多重不确定性耦合影响下的安全评估技术。发掘了可再生能源发电以及电动汽车充放电等不确定性的时空分布规律,揭示了多时空分布不确定性的耦合影响机理,发明了基于特性互补 EEAC 算法簇的机理-数据融合安全评估技术,解决了多重不确定性影响下安全评估准确度快速性无法兼顾的难题。实现了评估速度<1s、准确度达±0.5%

1有源配电网智能协同管控系统

2)发明了“源--荷”多模态协调切换安全控制技术。发掘了“源--荷”多模态切换的逻辑关联性,首次发明了安全事件驱动的“源--荷”模态最佳组合在线快速搜索方法与协调切换控制技术,实现了运行模态的柔性重组和智能切换,解决了大扰动下安全性响应速度与切换成本经济性无法兼顾的难题。大扰动下调节时间小于 0.2s(网络时延下 0.3s)。

3)发明了多时空尺度多目标协同优化管控技术。建立了有源配电网集中协调与分布式协同优化控制架构体系,发明了 “安全切换控制-能量优化调度-协同稳定控制”一体化设计方法与技术,攻克了安全稳定经济多目标协同趋优的难题。

4)研发了基于仿真平行系统辅助决策的多时空尺度网络化协同“监--控”系统。发明了有源配电网仿真平行系统与实际系统间的交互迁移学习技术,研发了全景可视化监控系统、微电网能量管理与控制系统等核心装置与系统,核心功能与性能明显优于国内外同类产品,功能指标达到国际领先水平。

该研究方向,完成相关科研项目:

  1. 国家自然科学基金重点项目,“基于数据与机理分析的有源配电网状态估计与网络化趋优协调控制”,项目号61533010,时间2016.01-2020.12,主持人岳东,完成。

  2. 国家智能电网产业集聚发展试点重点项目,“基于微电网的虚拟电站及多种能源综合利用技术研究”,宁经管委发[2015]360号,时间2014.03-2016.09,主持人岳东,完成。

  3. 国家自然科学基金面上项目,“智能电网愿景下分布式微电网并网消纳协同自律系统多目标自趋优控制的研究”,编号61573300,项目负责人岳东,完成。

  4. 江苏省重点研发计划,“智能微电网电能质量多时间尺度协调优化治理关键技术及系统研发”,编号,SJ216005,项目负责人岳东,完成。