[00353914]高性能智能微电网测控关键技术及成套装备

微电网具有能源效率高，对大电网冲击少和高可靠性等优点，有着十分广阔的发展前景。但微电网具有多电源类型、运行模式多变以及微源的间歇波动性等特点，使得其电能质量和测控技术呈现出许多与传统电力系统截然不同的特性。传统电力系统量测控制、继电保护、综合自动化等技术难以适用，研究高性能智能微电网测控关键技术的需求日益迫切。然而，因受限于控制算法和优化设计等因素，高性能智能微电网测控技术成套装备的自主开发与欧美先进国家仍有较大差距。由此，开展商性能智能微电网测控关键技术开发和成套设备研制，对于提升国产电力装备制造业研制水平，满足国家能源安全战略需求具有非常重要的现实意义。 该项目针对微电网测控装备并网电能质量不高、并网控制技术复杂、故障预警率低、对外技术依存度高等行业共性难题，开发了一系列高性能智能微电网测控关键技术，并研制了具完全自主知识产权的相关成套设备。主要科技创新包括： 1)针对微电网电能质量问题，设计了基于遗传算法双闭环谐波抑制方法和电网不平衡情况下并网逆变器多目标协调控制方法，提出了基于粒子群优化反推控制的并网技术，发明了基于自适应线性神经网络并网同步算法，多维度提升电能质量治理水平；采用了基于全差分隔离放大器的采样电路和数据同步电路，设计了智能容错多功能监测仪，提升了计量终端的精度；研制了高电能质量智能微电网系统设备，实现额定功率运行时不平衡度低于1.2%，短路时不平衡度低于2.5%，总谐波含量THD<1.02%，并网稳定时间小于等于5个周期，负载改变5%时，1ms内电流为稳定值的10%以内。 2)针对微电网功率预测和能量优化调度问题，提出了气候多变情况下神经网络反推控制功率预测技术；设计了贝叶斯优化理论的能量优化策略，提升了微电网的能量优化调度能力；研制了微电网系统自动化控制设备，实现了测控点电压精度小于0.05%+0.05%F.S，测控点电流测量精度小于0.2%+0.5%F.S.，控制响应时间<1s，SOC估算精度≤(5%(综合工况)，均衡电流≤25mA。 3)针对微电网隐性故障预警、容错控制与继电保护，提出了基于相关向量机与核主成分分析故障识别和预警方法，发明了串联鲁棒容错预测控制技术，研制了针对微电网系统的高可靠性故障诊断及继电保护设备，实现了故障诊断准确率97%以上，故障诊断响应时间半个周波之内，快速保护动作时间<0.04s，电流元件整定误差<±3%，电压元件整定误差<±3%。 项目由中国电器工业协会鉴定，结论为：成果达到国际先进水平。项目所研制产品广泛应用于电力行业、国防、教育等重要领域，累积销售额达1.43亿元，实现利润2337万，具有良好的应用前景。