成果简介
在“碳达峰、碳中和”目标下，构建以新能源为主体的新型电力系统已上升到国家能源战略。新能源高比例接入大幅增加了发输配电系统的不确定性，使电力系统由荷端弱不确定性向源-荷双侧强不确定性转变，导致以传统同步机组调节为主的调控手段难以平衡由新能源引起的快速发电-负荷匹配问题，给电力系统安全稳定运行带来了前所未有的挑战。我校电气工程学院刘辉教授团队聚焦新能源电力系统实时平衡调控技术，在同步发电机稳定控制、电力系统集中-分散频率控制、电力系统不确定性优化与控制等方面取得了原创性研究成果，较为系统地建立了新能源电力系统多元协同稳定控制与优化理论，为解决新能源大规模消纳和支持“双碳”目标实现提供了关键理论和技术支撑。研究成果被欧美等51个国家或地区的学者广泛引用和正面评价，包含50余位国内外院士和IEEE Fellow，被评价为“将所提出的先进非线性控制理论成功应用于励磁系统”、“是迄今为止，分布式储能荷电状态控制的两种典型方法之一”、“能快速调控充电负荷以提供一次调频”、“提出了一种更加先进通用的模型预测控制器”等，并应用于国家重点科技项目示范工程，获2021年度广西科学技术自然科学一等奖。
应用前景
本成果主要针对新型电力系统实时平衡调控问题，提出了多目标协同系统大范围渐近稳定的非线性控制设计方法、分布式储能分散-自治的自适应频率下垂控制方法、分布式储能和同步发电机协同的电力系统二次调频控制方法、考虑多元分布式资源的电力系统多维多时域随机模型预测控制方法等新型电力系统关键技术。研究成果可在国家电网公司、南方电网公司等所下辖省级电网公司得到推广应用，用于解决新能源高渗透导致的电力系统稳定控制、调峰调频、柔性资源优化配置等问题。
成熟度
本成果属于电气工程领域的基础应用研究，提出的相关理论和技术已授权国家发明专利并转化，同时相关成果已应用于国家重点科技项目的相关示范工程。
成果展示
图1 同步发电机多目标协同稳定控制
图2 支撑系统频率稳定的分布式储能协同控制
图3 新能源电力系统不确性多目标协同优化
知识产权情况
成果完成人
电气工程学院：刘辉
成果转化，请联系成果与合作处，联系人：刘老师，联系电话：0771-3272162。