[01775202]复杂电网多时空协同风险控制与优化调度关键技术及应用

电网运行风险防控直接关乎国计民生，一旦发生大停电，损失难以估量。08年中国南方持续寒潮冰灾，造成10kV以上倒杆17万余次，在浙江范围内仅高压线路停运多达58条。中国已建成世界上规模最大、结构最复杂的大型互联电网，其中浙江电网作为电力受端，已发展成为特高压交直流混联、新能源大规模渗透的典型复杂电网。同时寒潮、台风等自然灾害频发，电网面临着多重风险，运行分析更为复杂，调度控制难度前所未有，如何实现复杂电网的风险调控已成为世界性难题。 该项目在国家“863计划”及国家自然科学基金支持下，产学研用团队历时7年联合攻关，攻克了多因素融合多状态设备风险建模、多时空尺度多状态系统风险评估、多阶段风险自治协调优化调度与控制等多项关键技术难题，创建了集“多状态风险建模-多维度风险评估-全过程风险调控”于一体的复杂电网多时空协同风险控制与优化调度系统。主要创新如下： (1)首次建立了考虑人因、设备健康度、灾害等复杂风险源的电网风险分析理论体系，构建了电力设备多状态风险统一模型，提出了多状态聚类方法，显著提高了电网风险分析与控制的准确性；(2)首创基于交叉熵理论的重采样技术，实现了电网小概率高风险事件的高效采样；提出了多时空尺度多状态复杂电网风险快速评估方法，计算效率提升了100倍以上，解决了大规模复杂电网运行风险评估难题；(3)构建了多阶段协调、多区域协同的全过程风险控制体系，拓展了电网风险防御的深度和广度；发明了电网风险分析的二次约束二次优化问题并行求解技术，开发的复杂电网多时空协同风险控制与优化调度系统实现了10万级变量电力系统10秒内在线风险调控。 项目授权发明专利16项，软件著作权2项，发表SCI论文13篇、EI论文10篇、出版专著1部。程时杰院士领衔的鉴定委员会一致认为，项目实现了风险评估从静态到动态、从单一到综合的转变，解决了大规模复杂电网运行风险控制的全过程协调、分散协同等关键技术难题，整体达到国际领先水平。 项目整体技术于2015年首次应用于浙江电网，显著提升了电网运行控制的灵活性和鲁棒性，降低了宜宾—金华直流等大型输变电工程在极端天气下的故障风险，为G20峰会、世界互联网大会等重大活动的安全可靠供电提供有力保障，近三年累计减少停电19亿千瓦时，直接经济效益达14亿元。成果推广应用至上海、福建等14个省级电网，服务供电人口逾6亿，保障了大电网安全高效运行，推动了坚强智能电网建设。