项目申报指南编制说明

附件5：

项目申报指南编制说明

一、技术需求分析

山西的分布式电源种类较多且极为丰富，大规模发展可再生能源发电有极大潜力，随着我国对分布式发电产业的支持，截至2015年底，山西省电力公司风电装机容量达到649.38万千瓦，光伏发电装机容量达到77.5万千瓦。随着分布式发电比例增大，往往形成多个分布式电源并联接入电网的情形，多个分布式电源通过PCC耦合在一起，可能会产生无功环流，导致电压偏移及谐波谐振，甚至引起整个系统电压低频振荡，使系统失稳。因此有必要对分布式电源并联运行特性进行分析。分布式能源的间歇性及不确定性对山西电网的稳定性和可靠性造成巨大的影响，对电网接纳分布式电源的能力提出了更高的要求，尤其增大了电网运行调度的难度。与此同时，大数据及云计算技术在近年来得到快速的发展。因此，极有必要在大数据及新电改的背景下，依托大数据研究含分布式电源的山西电网运行风险理论及协调优化调度技术。为进一步提高分布式电源利用率，推动山西电网迈进全景实时电网时代提供技术支持。

二、技术现状分析及需要开展的研究工作

随着分布式电源渗透率的提高，分布式电源输出功率的波动性和不确定性给电网的运行调控带来了极大的挑战。为了减小分布式电源对电网运行稳定性和可靠性的影响，在现有的运行调控体系下，紧急情况下只能切除分布式电源，这极大的降低了分布式电源的利用效率。随着大数据技术在电力系统中的发展，多数据融合与挖掘技术将会给含分布式电源电网提供更为全面的数据资源。因此，急需深入研究大数据背景下的分布式电源接入山

西电网运行风险关键问题，如何利用大数据技术提高含分布式电源电网的优化调控技术，使分布式电源与传统电源共同参与电网调频，增强电网对分布式电源的接纳能力，同时保证电网的安全稳定运行，亟需进行深入的研究。

本课题项目拟对基于多分布式电源的并联运行特性进行分析，为大规模分布式电源的安装设计提供参考；提出分布式发电协调优化调度策略；研究大数据背景下含分布式电源的配电网运行调控理论及分析方法，对分布式电源并网运行风险进行量化评估，根据对电网全景数据的挖掘与融合，提出含分布式电源配电网安全域计算方法，研究含分布式电源的配电网安全域。

三、课题设置说明

项目主要针对目前存在高渗透率分布式电源接入山西电网后，由于分布式电源输出功率的波动性造成分布式电源利用率低、对山西电网的稳定性和可靠性造成巨大影响等问题。通过研究分布式电源的并联运行特性，为分布式电源安装设计提供指导，研究基于大数据的分布式电源运行基础理论及分析方法，提出基于数据挖掘与融合的分布式电源接纳能力分析方法及电网运行风险评估方案，并根据含分布式电源的电网安全域，结合大数据提供的电网全景信息，研究分布式发电协调调度技术。本项目对于提高电网的运行可靠性和稳定性，增大系统分布式电源渗透率，提高电网的运行调控体系具有非常重要的意义。

为此首先需要研究分布式电源并联运行特性。首先研究分布式电源并联系统的建模方法，并得到相应的并联稳态模型，根据得到的分布式电源并联模型对分布式电源并联的谐波交互机制及其稳定性进行分析，据此得到分布式接入容量及接入地点对电网的稳定性影响，最后根据分析结果设计分布式电源并联的功率控制策略。

根据山西电网中限制分布式电源并网接纳能力的主要因素及存在的运行风险等问题，研究分布式发电协调优化调度技术，

建立基于上、下层多数据源协调优化调度模型及算法，提出含分布式电源的电网协调优化调度策略，并以山西电网为示范，开发相应的协调优化调度软件。

然后，研究基于大数据的分布式电源调控运行基础理论与分析方法。首先研究基于多数据源融合与挖掘的分布式电源并网接纳能力分析方法及分布式电源并网运行风险量化评估方法，结合山西电网分布式电源接入情况，提出含分布式电源的配电网安全域理论及计算方法，研究含分布式电源的配电网安全域，并开发相应的安全域计算软件。

四、项目与“十二五”科技规划的衔接性

以表格形式说明项目对应的“十二五”科技规划项目，若无对应可不填此表。（参样表）

指南项目 项目名称 规划项目 序号 1 技术类别 共性关键技术 实用关键技术 基础性、前瞻性技术 项目名称 技术领域 起止时间 五、项目与需求的对应性

以表格形式说明项目对应的技术需求。（参样表）

指南项目 项目名称 需求项目 序号 1 技术类别 共性关键技术 实用关键技术 基础性、前瞻性技术 项目名称 技术领域 提出单位

六、承担主体及说明

外部单位

太原理工大学是一所以工为主，理工结合，多学科协调发展

的高等学府，是山西省唯一一所国家“211工程”重点建设大学，也是国家中部地区重点建设的五所高校之一。学校大力推进科学研究和技术开发，积极开展应用基础研究，连续两次作为首席科学家单位承担国家重点基础研究发展计划（973计划）项目，并承担了包括“863”计划项目在内的国家高新技术发展计划项目、国家科技攻关项目、国家杰出青年基金等国家级各类项目440项，获得国家和省部级科研奖382项。

太原理工大学电气与动力工程学院是以电气、能源为主的工科学院，其中“电气工程及其自动化专业”为山西省品牌专业；近五年来，学院共获国家科技进步二等奖一项，山西省科技进步一等奖三项，山西省科技进步二等奖三项，山西省教学成果一等奖一项，在国内及国际会议共发表论文400余篇，其中被三大索引收录60余篇，获得国家发明利11项。