2019年度广东省科学技术奖公示表（自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖格式）
项目名称可再生能源灵活消纳的数字物理智能决策平台研发及应用
主要完成单位南方电网科学研究院有限责任公司广东电网有限责任公司
清华大学
主要完成人（职称、完成单位、工作单位）1.郭琦（教授级高级工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位：南方电网科学研究院有限责任公司、项目总负责人，为创新点1、2、3做出主要贡献）
2.郭海平（职称：高级工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，技术路线制定，为创新2、3做出主要贡献）
3.朱益华（职称：高级工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，为创新点2、3做出主要贡献）
4.卢洵（职称：高级工程师、工作单位：广东电网有限责任公司、完成单位:广东电网有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，为创新点3做出主要贡献）
5.胡云（职称：高级工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，为创新点1、2做出主要贡献）
6.余浩（职称：高级工程师、工作单位：广东电网有限责任公司、完成单位:广东电网有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，为创新点1、3做出主要贡献）
7.蔡海青（职称：高级工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，为创新点3做出主要贡献）
8.罗超（职称：工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、主要贡献: 核心技术负责人，为创新点2做出主要贡献）
9.欧开健（职称：教授级高级工程师、工作单位：南方电网科学研究院有限责任公司、完成单位: 南方电网科学研究院有限责任公司、主要贡献:核心技术负责人，为创新点1做出主要贡献）
10.张树卿（职称：教授、工作单位：清华大学、完成单位: 清华大学、主要贡献:为创新点1做出主要贡献）
项目简介
“十三五期间”，广东着力优化能源结构和布局，大力发展绿色低碳能源，其中西电东送容量超过30%，主要为水电等可再生能源。未来为了落实国家能源转型的战略部署，广东将加快水电、风电、光伏等可再生能源开发。为此，广东一方面将进一步提升西电东送的输送能力，促进云南清洁水电输送广东。目前西电东送已经形成“八条交流、十条直流”，未来随着乌东德电站送电广东广西直流输电工程的建成投产，集中馈入广东电网的直流工程达到9条，交直流、多直流之间的相互影响使得系统连锁故障风险增加，输送通道安全稳定运行面临挑战。另一方面，广东将大力发展海上风电等新能源，2017年广东省发改委印发的《广东省海上风电发展规划（2017-2030年）修编》提出，到2030年，建成投产3000万千瓦。然而，风电出力具有随机性和波动性，等效转动惯量很小，调节能力有限，频率、电压耐受能力不足，在系统频率、电压大幅波动情况下容易脱网，将给系统安全稳定运行带来
不利影响，大规模消纳面临挑战。因此，如何实现可再生能源灵活消纳，提升电网安全稳定性及可再生能源送出系统的输送能力，对于保障广东电力可靠供应、优化广东电源结构、实现多个省区范围内资源优化配置、减轻广东环境污染实现可持续发展具有重要意义。
本项目围绕可再生能源灵活消纳，立足建立安全、高效、可靠、绿色的智能型电网的实际需求，开展了数字物理多层融合决策平台研发，取得了一系列创新成果: （1）可再生能源灵活消纳的数字物理智能决策平台研发。研究和开发了数字系统和物理装置多层融合的决策平台（SMRT），实现了在同一进程中同时精确模拟交直流大电网微秒级电磁暂态与毫秒级机电暂稳过程。平台具有灵活开放的对外一体化接口，实现了SMRT与特高压/高压直流/柔直输电控制保护系统、机网协调控制系统、多类型新能源储能控制系统、安稳控制系统、STATCOM等电力电子装置控制保护系统的多层融合，为可再生能源智能并网控制，可再生能源送出系统的稳定灵活控制、安全风险分析、调度优化等提供了有力的技术手段。
（2）水电、风电、光伏等可再生能源智能并网控制技术。研发了反映水电站发电过程的引水系统、水轮机、调速器的高精度数字仿真模型和算法，开发了能同时模拟多个电站水轮机调节系统的仿真装置，研究成果广泛应用于水轮机运行控制参数与逻辑优化。提出了风电、光伏多类型可新能源数字系统、物理控制系统与能量系统的实时交互技术，从而有效模拟了新能源并网控制特性及动态过程，进一步提出了大规模风电经直流送出的协调控制策略及稳定控制系统，成果应用于风电、光伏及储能等相关控制器的开发与测试，大大提高了控制器的研发效率和并网可靠性。
（3）大规模可再生能源消纳送出系统的柔性控制、安全稳定分析及协调优化技术。建立了多类型（特）高压直流工程控制保护试验测试体系，提出了交直流跨区域安全稳定控制技术、基于广域信息的多直流协调控制技术、交直流运行协调控制技术，使西电送粤主通道平均直流综合能量可用率达到了96.5%的国际领先水平，保障了大规模可再生能源的可靠送出，广东地区交直电网的安全运行及可靠供电，有力支撑了广东地区经济和工业的发展。
本项目广泛应用于可再生能源送出系统的稳定灵活控制、安全风险分析、调度优化的决策支持，有力保障了西电东送主通道的安全稳定运行，十二五”期间西电送广东累计送电量为647.4Twh，比“十一五”提高47.3%，总计减少燃煤运输压力约3.57×10°t，减少二氧化碳排放5.51×103t，减少二氧化硫排放约1.72×10°t，促进了可再生能源的开发和消纳，提高了送端省份能源产业效益，满足了广东省内用电的需求发展。获得授权专利30多项，发表论文20多篇，制定标准3项，主导了CIGRE B4.74实时仿真标准导则（18个国家领域内专家参与），填补了国际相关领域空白，推动了国内外行业电力系统数字物理仿真技术发展，极大地提升了我国在该领域的国际竞争力。
代表性论文专著目录论文1：电网安全稳定控制技术实时仿真试验研究平台 (一)架构与特征
论文2：电网安全稳定控制技术实时仿真试验研究平台(二)应用实例
论文3： Efficiency enhancement method without grid partitioning for hard real-time transient simulation of large power grids
论文4： MMC-HVDC Simulation and Testing Based on Real-Time Digital Simulator and Physical Control System
论文5：基于FPGA的柔性直流实时仿真技术及试验系统
论文6：抑制云广特高压直流孤岛运行甩负荷过电压的控制逻辑优化研究
论文7：直流孤岛运行方式下交流保护装置频率适应性仿真研究
论文8：广东“十三五”电源调峰联合运行策略优化
