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促進寧夏大規模新能源開發的電網構建關鍵技術及應用為更好的落實寧夏能源戰略和節能減排、大氣污染防治措施，全力支持和服務新能源發展。持續深化電網規劃研究，加快推進新能源相關項目建設，優化調度運行保證新能源優先消納，積極拓展消納空間，不斷提升新能源併網消納水平。國網寧夏電力有限公司經濟技術研究院與國網經濟技術研究院、國網新疆電力有限公司經濟技術研究院、華北電力大學一起開展相關自主研究。

項目簡介

項目從大規模新能源集中接入帶來的關鍵問題着手，以提高新能源消納能力和電網安全為目標，從大規模新能源開發規模和時序，大型能源基地功率匯集電網拓撲結構，適應大規模新能源開發的主網架規劃方法，大型新能源基地匯集電網有功/無功控制等方面開展了研究，覆蓋新能源的開發容量和開發時序優化，消納評估、匯集和接入，主網架構建、運行和控制等關鍵技術問題，為新能源大規模開發提供了技術支撐體系。 本項目在綜合研究國內外同類研究成果的基礎上，大膽提出創新，並通過大量計算仿真進行驗證，經華北電力科學研究院、中國科學院蘭州文獻情報中心成果鑑定，整體達國際先進水平，部分達到國際領先水平。

主要創新點包括以下幾點

1、在新能源開發和消納能力計算方面，首次提出了風電可信容量的解析化模型，利用該模型從宏觀統計角度與微觀時序角度分別揭示了風電可信容量的影響因素，根據研究的風電可信容量解析化模型及風電容量可信度評估方法，提出了基於風電容量可信度的風電時序開發評估模型，模型採用序優化技術求解風電場時序開發模型。構建了考慮多種電源運行特性、網架約束、環境效益的多目標、多形態電源優化協調策略模型，滿足多形態電源運行模擬需求，反映電網實際運行情況。

2、在功率匯集方案選定方法中不同於目前國內外大多採用廠群等值分析大規模新能源運行特性，本項目率先從不同灰機拓撲運行特性進行分析，提出三種典型匯集拓撲模式，及其與新能源基地耦合的時空差異性、穩態無功電壓特性及暫態響應特性，全面、深入的分析了新能源基地不同匯集方案的運行特性。同時制定匯集系統評估指標，建立涵蓋可靠性、經濟性、技術性三個方面的指標體系，有效解決目前國內外缺少針對新能源基地匯集拓撲的評估體系和方法的不足。

3、首次採用考慮大規模新能源集中接入的輸電網雙層規劃方法，其中輸電網雙層規劃模型針對源網荷不確定性，構建雙層規劃模型，上層以全壽命周期成本最優、下層以最小切負荷期望為目標，迭代尋優，將源網荷不確定性和電網規劃全壽命周期成本統籌考慮，達到經濟性和技術性最優，解決了同類研究成果中單一考慮新能源極端出力場景進行校驗的不足。

4、不同於國內外同類研究成果只考慮常規機組的暫態切機措施，本項目構建了平衡暫態首擺穩定性與抑制線路功率振盪衝突的雙目標加權模糊的切機模型，優化風火切機配比，實現暫態穩定控制效果最優化。針對目前研究中缺少對新能源連鎖脫網特性的深入分析，本項目基於新能源基地連鎖脫網特性，構建故障下新能源無功出力緊急控制策略模型，兼顧「低穿、高電壓耐受」能力，提高新能源基地故障下持續併網能力。

項目發表論文24篇（其中SCI 6篇，EI 10篇），授權發明專利11項，登記軟件著作權4項，編制國家電網公司企業標準2項。項目提出的技術方法具有較強的創新性、實用性。研究提出了寧浙直流送端新能源與火電打捆外送的方案，配套新能源 600 萬千瓦，相關結論得到國家能源局採納;2016 年以來，寧夏電網棄風棄光率從 2015 年的 13.32%、8.15%分別減少到2017 年的 4.77%、6.4%，減少大量煤耗污染，為寧夏回族自治區打好藍天保衛戰提供有力支撐。

寧夏回族自治區發改委應用項目提出的電網構建關鍵技術和方法，為寧夏回族自治區新能源發展提出了多項科學合理的政策建議，有力促進寧夏地區新能源可持續發展，為自治區推動能源結構轉型升級提供了重要支撐。具體成果指導了寧夏新能源基地開發建設及「十三五」電力規劃，為合理控制新能源開發建設進度，為寧夏地區新能源有效消納做出了重大貢獻。

國網新疆電力有限公司經濟技術研究院、國網寧夏寧電電力設計有限公司應用項目研究的考慮風電容量效益和電量效益的風電開發時序優化模型、考慮接入點和接入容量優化的大規模新能源電源優化配製方法、新能源基地功率匯集系統評估方法，先後完成數十項新能源相關的諮詢、設計項目，為新疆經研院帶來一定的新增利潤。 四是北京京能新能源有限公司寧夏分公司、華能寧夏能源有限公司應用考慮接入點和接入容量優化方法、大規模新能源電源優化配置方法，先後完成總計21 萬風電、光伏的新增裝機，促進風力、光伏發電科學接入、有效併網，大幅提高企業收益。