项目名称：智能电网中大规模新能源电力安全高效利用基础研究首席科学家：刘吉臻华北电力大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：教育部一、关键科学问题及研究内容2.1拟解决的关键科学问题以风能、太阳能为代表的新能源电力的本质特征是其空间尺度的分散性与时间尺度的强随机波动性。随着新能源电力由补充能源向主流能源方向发展，电力系统的结构形态、运行特性与控制方式将产生深刻变革，形成新一代新能源电力系统。要达到新能源电力系统可最大限度地接纳新能源电力、提高设备利用效率改善用户供电质量的目的，必须以电源、电网、负荷、储能等构成的整个新能源电力系统为研究对象，认识其动力学特性，探索其安全经济运行机制与理论方法。本项目凝练三个关键科学问题。科学问题一：规模化新能源电力时空多尺度动力学特性及其与电网耦合机理规模化新能源接入电力系统将显著地影响系统潮流、频率、电压及稳定水平并可能激励系统的多种振荡模式，给系统安全和经济运行带来深刻的影响。发展面向新能源电力系统的不确定非线性系统建模理论与基于微分包含的运动稳定性分析方法体系，研究新能源电源的频率动态特性，建立时空多尺度下新能源电力系统的不确定非线性动力学模型，在此基础上研究新能源电力系统在随机波动激励下的非线性动力学特性，认识大规模新能源电力不稳定性的理论基础，揭示规模化强波动新能源电源与电网的相互影响机理，寻求利用不确定性度量信息实现系统恰当热备用冗余度调度的可能途径，探索采用传统电源与新能源电源构成的一体化发电单元平抑不确定功率波动的新思路，为新能源电力系统的经济调度与安全控制提供动力学特性和建模方面的理论支撑。科学问题二：新能源电力系统多元互补机制及协同调控理论方法新能源电力系统是一种电源多元化、电网多层次、负荷多类型的复杂巨系统采用大系统分散协调控制原理，构建分级递阶、局部优化、整体协调的新能源电力系统协同控制理论体系。探索新型输配电网络结构及多元发电、负荷、储能、FACTS等协同配置方法，实现以安全高效为目标的新能源电力系统结构优化；建立基于状态参数快速检测的大型火力发电机组快速深度变负荷控制理论方法，满足源-源互补和接纳规模化新能源电力的需要；揭示多种能源互补内在机理，建立场/群级多能互补优化运行协调控制理论；创建基于发电功率预测和负荷预测的新能源电力系统多目标优化智能调度理论方法，实现系统级协同调控与整体优化科学问题三：新能源电力设备及系...
