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低压分布式光伏可观可测可调可控关键技术

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权

发布时间: 2025-05-26 09:29:06

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 何永君 | 2025-05-26 09:29:07

近年来,陕西分布式光伏、电动汽车充电桩爆发式增长导致以下挑战:1)配电线路、变压器正反向过载严重,电压越限问题突出,亟需技术手段对海量分布式光伏进行规模化管理;2)市面上存量的光伏逆变器种类繁多、缺乏统一行业标准、通信规约各异,导致后期供电企业难以对并网的分布式光伏统一管控;3)缺乏直观可视管控工具,导致电网动态响应速度慢、管控成本高。为提升配电网分布式可再生能源的承载能力,实现分布式可再生能源和多元化负荷的安全可靠、灵活高效接入,促进分布式可再生能源就近消纳,国网陕西信通公司研发团队围绕低压分布式光伏可观可测可调可控关键技术开展攻关。其创新点如下:创新点1:基于“HPLC+HRF+智能融合终端”实现实时数据采集。创新点2:基于云编排技术开发光伏“四可”APP,实现零代码自动控制。创新点3:研制即插即用低压光储充柔性自适应调控装置,实现对主流光伏逆变器100%接入和柔性控制。创新点4:研发了低压分布式新能源智能管理系统实现可视化管理。

1.基于“HPLC+HRF+智能融合终端”实现数据实时采集提出了HPLC+HRF载波通信技术,并以实体模块形式安装在新一代配变智能融合终端上,助力智能融合终端与分布式光伏逆变器实现双信道、双向、高速、稳定的数据交互,进一步提升光伏数据采集和调节指令下发的实时性和稳定性,打通光伏柔性控制数据通路。2.基于云编排技术实现零代码自动控制采用云编排技术以“可视化、低代码”的形式开发光伏“四可”APP,远程下发安装在智能融合终端后,实现数据信息的自动上传与主站控制指令的自主执行,另支持远程运维和动态更新,最终实现对0.4kV分布式光伏零代码自动控制。3.基于自研柔性调控装置实现多品牌通信规约适配研制了支持低压光储充规模化柔性调控的即插即用低压光储充柔性自适应调控装置,支持数据透明传输与多种电力规约适配,解决了逆变器厂家协议类型多样性的问题,保障了分布式光伏的安全、经济消纳,响应时间和功率调节精度突破至秒级和瓦级。4.基于低压分布式新能源智能管理系统实现可视化管理依托新型配电网大数据智能云平台,研发了低压分布式新能源智能管理系统,实现了新型配电网分布式光储充集群的实时感知。

该项目成功应对了因分布式光伏设备规模大、范围广、位置分散,相较于集中式光伏可观可控性不足,带来配网潮流倒送、电压越限、负荷预测偏差过大等挑战,利用面临海量智能融合终端的电力物联网技术,研发并部署了支持低压光储充规模化柔性调控的自适应调控装置,开发了低压用户新能源智能管理系统,全面提升了分布式光伏“可观可测可调可控”水平,有力支撑了“双碳”目标下新型电力系统建设。根据国家能源局的统计数据,截至2024年7月底,全国风电和太阳能的总装机量已达到12.1亿千瓦,这一成就比原计划提前了约六年半,实现了“到2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上”的目标。这标志着中国正在加速构建一个适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统,这是绿色电网和清洁能源未来发展的热点趋势。同时,据中国金融学会绿色金融专业委员会的估算,从2021年到2050年,中国在绿色低碳领域的投资需求总额将达到487万亿元。这表明未来30年,中国每年需在该领域投入超过16万亿元,其中大部分资金将流向电力行业。分布式光伏发电,因其靠近用户、位置分散、生态多元的特点,成为新型电力系统中极具代表性的项目之一。与此同时,针对分布式光伏的监测和控制技术也将变得至关重要,其发展前景十分广阔。

项目聚合国网陕西电力、华为公司的资源和技术,以国网首席专家朱彧作为技术负责人,深耕新型电力系统建设。团队平均年龄37岁,硕士及以上学位占比62.5%,具有软件开发、物联网、自动化、人工智能等不同知识背景,呈现年轻化、高学历的特征。团队始终紧紧跟随国网公司、省公司发展战略,立足新型电力系统建设目标,一方面着力驱动智慧物联体系建设不断深入,另一方面加快推进人工智能平台建设与人工智能应用开发,着力解决设备、营销、互联网专业电网业务“卡脖子”的难点、痛点问题。

1.经济效益自研的低压光储充柔性自适应调控装置目前已在陕西省规模化部署,为解决分布式光伏引起的变压器反向重过载、台区高电压等电能质量问题以及排查用户私自增容等业务场景提供有力技术抓手。应用基于云编排边缘计算应用低代码/无代码开发模式,开发效率是传统边缘应用的8-10倍,大幅缩短了传统边缘应用开发周期,近三年共计节约开发成本约11535.5万元。通过成果转化完成了拓扑识别双模HPLC模块和低压光储充柔性自适应调控装置的产品研制和批量制造,以及新型配电网大数据智能云平台的研发和销售。拓扑识别双模HPLC模块近三年累计增收56976.7万元。低压光储充柔性自适应调控装置近三年累计增收7824.3万元。新型配电网大数据智能云平台近三年累计增收13090万元。2.社会效益本项目统筹可再生能源开发、电网负荷增长等情况,在深入挖掘消纳潜力的基础上,有序推进配电网的数字化转型,提升配电网分布式可再生能源承载能力,实现分布式可再生能源和多元化负荷的安全可靠、灵活高效接入,促进分布式可再生能源就近消纳,加强配电网发展规划与分布式可再生能源发展的衔接,推动配电网向清洁、低碳、高效的方向发展。

该项目成果采用的转化方式为“以该科技成果作为合作条件与他人共同实施转化”,通过与国网(西安)环保技术中心有限公司签订合同,授权其拥有成果专利的独家实施权,可对专利进行制造、使用、销售、许诺销售等活动,并在合同中约定好收益分配比例,快速推进成果的生产及市场推广。未来,该成果将上线国网公司销售平台,面向全国各网省公司进行统一销售,具备广阔的推广应用前景。