随着双碳战略背景下新型电力系统建设，甘肃新能源迎来新一轮发展机遇。截至2021年底甘肃新能源装机2896.5万千瓦，占比高达47.08%，发电量占比高达23%，是我国典型的“双高”弱送端电网，弱转动惯量特征显著。

甘肃新能源基地气候复杂多变，出力强随机波动，系统运行方式多变，随机-确定性电源相互耦合特性日趋复杂，计及极端天气的全天候条件下电力系统安全稳定与高效消纳矛盾突出，弱惯量“双高”电网计及荷储互动的电网全环节状态评估成为必须，规模化储能及电网负荷调节特性挖掘成为破题关键，亟需突破弱惯量下计及荷储互动的“双高”送端电网主动支撑与消纳技术，开创我国清洁低碳能源转型新局面。

本项目依托国家电网公司科技计划项目及自选项目，历时5年产学研攻关，突破甘肃弱惯量“双高”电网安全稳定运行与高效消纳系列难题，取得了4项创新性技术突破：（1）提出一种全天候条件下贯通电力系统全环节的全景状态评估方法，实现了“双高”弱送端电网的多层级实时全景监测和状态精准估计；（2）提出一种计及荷储互动的弱惯量支撑“双高”送端电网主动支撑技术，有效发掘了荷储调节潜力、显著提升电网灵活调节特性；（3）提出一种全天候条件下随机-确定性耦合“双高”送端电网安全稳定运行调控运行策略，实现了“双高”送端电网的安全稳定运行及最优调度；（4）提出一种以消纳受阻风光电为目标的源-荷-储电价引导响应控制策略，有效提升了“双高”送端电网新能源消纳水平。并基于技术创新，研发了“全景评估、荷储互动、电价激励”的“双高”弱送端电网主动支撑与高效消纳协调优化控制系统。

该成果共获得授权发明专利13项，发表相关学术论文16篇（SCI/EI检索8篇），登记软著3项，专著1本，开发协调优化控制系统1套，并在国网甘肃省电力公司进行示范应用，覆盖88座风电场、204座光伏电站，系统可用率99%。系统投运保障电网安全稳定运行的同时，显著提升新能源消纳水平，近五年提升新能源消纳能力0.4%以上。

项目成果已应用于国网甘肃省电力公司，2019-2021年成功应用提升新能源消纳能力0.2%，累积增发新能源2.33亿千瓦时，节约标准煤7.22万吨，减排二氧化碳18.91万吨，具有显著的生态和社会价值。成果填补弱惯量下计及荷储互动的“双高”送端电网主动支撑与消纳技术空白，具有广阔的市场应用前景，可推广至全国其他大型新能源基地。

主要创新点1：基于极端气候条件下“双高”送端电网的爬坡事件预警机理研究，提出一种全天候条件下贯通电力系统全环节的全景状态评估方法，实现“双高”弱送端电网的多层级实时全景监测和状态精准估计。

主要创新点2：针对弱惯量“双高”电网储能及负荷调节潜力挖掘不足问题，提出一种计及荷储互动的弱惯量支撑“双高”送端电网主动支撑技术，能够有效发掘荷储调节潜力、显著提升电网灵活调节特性。

主要创新点3：计及荷储互动对“双高”送端电网的主动支撑作用，提出一种全天候条件下随机-确定性耦合“双高”送端电网安全稳定运行调控运行策略，实现“双高”送端电网的安全稳定运行及最优调度。

主要创新点4：考虑电价激励机制对荷储参与“双高”送端电网调控的影响，提出一种以消纳受阻风光电为目标的源-荷-储电价引导响应控制策略，可有效提升“双高”送端电网新能源消纳水平。

相较于国外小规模、分散式新能源并网背景下，负荷直接控制模式，在国内新能源集群并网、负荷用户自主控制方式下，不具备市场竞争力。国内目前通过需求侧能力挖掘提高电网灵活调节特性，但是由于激励机制不完善，导致可持续健康发展能力有待提升。

该技术创新通过“双高”弱送端电网全天候功率精准预测及电力系统全环节状态精准评估和计及电价激励引导的荷储调节能力挖掘，一方面挖掘荷储调节能力支撑电网“双高”弱送端电网全天候安稳运行，一方面计及荷储互动实现“双高”弱送端电网新能源高效消纳，实现保障电力系统安全稳定的同时显著提升“双高”弱送端电网新能源消纳能力。成果填补弱惯量下计及荷储互动的“双高”送端电网主动支撑与消纳技术空白，具有广阔的市场应用前景，可推广至全国其他大型新能源基地。

国网甘肃省电力公司电力科学研究院以“人文兴院、科技强院”为发展理念，承担着国网甘肃省电力公司技术监督、技术研发、技术支持、技术服务等职能。建有院士专家工作站、博士后科研工作站和研究生联合培养基地，8个甘肃省级实验室/研究中心/研究站。牵头承担国家863计划项目2项、国家科技支撑计划课题1项、国家重点研发计划项目1项、省重点重大专项多项、其他各类项目110项。获得国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步奖55项。

项目成果已应用于国网甘肃省电力公司，覆盖88座风电场、204座光伏电站，系统可用率99%。实现“双高”弱送端电网全天候功率精准预测及电力系统全环节状态精准评估，系统投运保障电网安全稳定运行的同时，破解“双高”弱送端电网运行矛盾，显著提升新能源消纳水平，近五年提升新能源消纳能力0.4%以上，2019-2021年成功应用提升新能源消纳能力0.2%，累积增发新能源2.33亿千瓦时，节约标准煤7.22万吨，减排二氧化碳18.91万吨，具有显著的生态和社会价值。

项目成果开发协调优化控制系统1套，并在国网甘肃省电力公司进行示范应用，覆盖88座风电场、204座光伏电站，系统可用率99%。系统投运保障电网安全稳定运行的同时，显著提升新能源消纳水平，近五年提升新能源消纳能力0.4%以上。可通过技术许可、技术服务等方式进行转让。