[00691369]多级调度协调的湖南电网在线综合调控体系研究与建设

该项目属于电气学科的电力系统及其自动化领域，涉及电力系统、自动控制等多学科。湖南电网最大负荷21670兆瓦，提升多元能源结构、多时间尺度、多级电网调管辖之间发电资源的实时协调优化控制水平是保障高效优质淸洁电力供应和大规模互联电网安全稳定运行的基础条件。在湖南省电力公司科研资金等多个项目的支持下，由湖南省电力公司、华北电力大学等主要研究单位，30多名研究人员历时近三年研究开发和应用实践，在电力系统实时优化调度领域取得了重大的理论创新和技术突破，在实际应用中获得了显著的经济效益和社会效益。多元能源协调优化：创新提出了面向水火联合调度和新能源大规模集中并网的电力系统多元能源协调优化调度模型，首次实现了水、火、抽蓄及新能源等多元能源的互补协调，首次在华中区域电网内创新实现了火电厂全厂自动发电控制模式，实现了火电节煤降耗、水电空载损耗下降及水电和清洁能源利用效率提升的目标。多时间尺度协调优化：首次研究建立了多时间尺度（月度、日前、日内、超短期和实时）的协调优化调度闭环控制模型和备用协调优化模型，创新构建了基于电网状态识别的机组组合多目标智能优化算法，确定电网状态下的“首要优化目标”和“首要约束条件”，解决多目标动态建模和优化难题，首次实现了满足湖南电网安全约束条件的自动发电闭环控制。项目成果投运以来，闭环自动控制功能日均投运率91.67%以上，紧急或特殊时段无法投运闭环功能时，系统提供开环监测预警及可视化辅助决策分析功能，显著降低了电网调度员工作强度，湖南电网与华中区域电网之间500千伏联络线运行控制合格率位列华中区域电网（五省一市）第1名。多调度级别协调优化：首次研究构建了区域电网、省级电网等多级电网调度控制中心自动发电控制系统之间的自动实时协调机制，实现了省内发电计划与跨区、跨省电力交换计划的协调优化，提高了多元能源大范围优化配置能力，提高了湖南电网消纳区域外风电、光电等清洁能源的能力。创新研究设计了考虑清洁能源发电能力、需求侧管理和冲击负荷影响的超短期 负荷预测算法，首次提出了负荷曲线分段识别模型，超短期负荷预测精度由98.9%提高到99.5%。项目成果整体达到国际先进水平，其中多级调度的多时间尺度协调备用优化调度算法达到国际领先水平。申报发明专利2项，获软件著作权1项，发表专著1部，论文12篇，其中EI论文6篇。研究成果已成功运用到湖南省电力公司电力调度控制中心、东江水电厂等7座骨干水电厂及耒阳火电厂等单位。2011年～2013年，项目研究成果节煤12273吨，节水增发电量12556万千瓦时，因减少水电机组调节次数而节支1245万元,共产生经济效益7850余万元。多级协调的实时优化调度方法作为国家电网公司大运行体系创新实践经验推广应用到上海、湖北等省市。