[00782514]高渗透率有源配电网知识自动化调控技术及其成套装备

分布式清洁能源的爆发式发展，已影响配电网运行安全，同时火电厂调峰调压调频和备用的压力陡增，火电厂年利用小时数被迫下降。电网陷入不确定性不断增大、调节能力却不断减弱的困境，解决上述困局的一个有效手段是协同海量分布式电源主动参与电网调控，使其从电网的“沉重负担”转变为支撑电网安全高效运行的海量“参与者”。但技术上却面临三大难题：1)现有基于解析模型的配用电调控方法适应性弱，无法满足高渗透、强随机分布式电源与电网的高频互动要求；2)现有配用电调控系统不具备海量数据分析和处理能力，更难以跨越控制变量维数灾鸿沟；3)现有光伏、储能变流器无法与配调系统互动，不具备功率调节和谐波抑制等多目标协调控制能力。以人工智能为基础的知识自动化技术是解决海量设备优化调控的最新手段。迄今，国内外知识自动化在配电网领域工程应用几乎处于空白。 该成果在国家自然科学基金、国家能源互联网示范项目、江苏省科技支撑计划、国家电网公司等项目支撑下，历时9年科研攻关，取得了以下科技创新成果： 1)发明了面向高渗透率多源配网调控系统的知识自动化技术。通过对调控流程和调控决策两类核心业务的知识提取、表达和推理，实现了多源配网PB量级数据处理和秒级实时多断面连续调控优化决策。 2)提出了映射复杂多源配网不同调控任务的11种先进机器学习方法。其中，深度迁移学习算法应用于超短期调度决策，寻优速度可达常规智能算法的1000倍以上；终身学习算法应用于实时调度决策，调频成本降低40％。 3)研制了具备支撑配网调控能力的多目标协调控制的新能源并网逆变器器系列装备。突破了最大功率点跟踪与静止无功发生器、虚拟同步机和有源滤波器等多功能相互协调的难题，为高渗透率分布式能源接受电网调控支撑电网运行奠定智能设备层基础。 项目获授权发明专利15件，出版专著一部，发表SCI/EI期刊论文81篇，其中SCI论文42篇(《Applied Energy》等顶级一区16篇，二区12篇)，发布国家标准2项。获国家电网公司技术发明一等奖。经由李立浧、王锡凡两位院士主持的成果鉴定评价：“整体达到国际领先水平。”中国科学院院士赵淳生指出该项目实现了超大规模系统控制的科学范式突破。加拿大工程院院士、人工智能专家杨天若评价该项目成功将人工智能前沿方法突破性应用于电力领域。所发明的高渗透率有源配电网知识自动化调控系统已在江苏淮安金湖全域配网、镇江天工集团园区配网等示范应用，解决了光伏渗透率高达200％地区配网电压偏高、容量阻塞的难题；研制的知识自动化调控系统、多功能逆变器成套装备在江苏多个企业量产，近两年累计新增经济效益11.9亿元。项目在多源配网人工智能调度技术和海量分布式电源协同控制方面取得了关键技术突破，将配电网调控技术推进到“工业4.0”最高形态-“知识自动化”成功迈进了坚实的第一步。沈国荣院士、河海大学原副校长鞠平、IEEE Fellow程明联名推荐。