隨著全球能源結(jié)構(gòu)加速向清潔低碳轉(zhuǎn)型，我國新能源發(fā)電量占比持續(xù)攀升。數(shù)據(jù)顯示，2023年新能源發(fā)電量占全國總發(fā)電量的比重已突破35%，預(yù)計(jì)到2025年將超過40%。這一趨勢(shì)在提升能源利用效率的同時(shí)，也給配電網(wǎng)運(yùn)行帶來新挑戰(zhàn)——源荷信號(hào)的幅值突變問題日益突出，直接影響電網(wǎng)穩(wěn)定性和供電質(zhì)量。針對(duì)這一難題，科研團(tuán)隊(duì)提出基于配電調(diào)度參數(shù)優(yōu)化與源荷基波提取的自動(dòng)跟蹤技術(shù)，通過建立高比例電量輸入比計(jì)算模型和源荷陣列數(shù)學(xué)表達(dá)式，有效將傳輸幅值控制在165V額定突變值以下，為智能配電網(wǎng)建設(shè)提供創(chuàng)新解決方案。

研究團(tuán)隊(duì)首先構(gòu)建了高比例電量輸入比計(jì)算模型，該模型通過引入電力電量信號(hào)標(biāo)記系數(shù)δ、新能源電量消耗向量aδ等參數(shù)，量化分析新能源電量在配電網(wǎng)輸入總量中的占比。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)新能源電量占比超過60%時(shí)，傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃方法難以應(yīng)對(duì)源荷信號(hào)的動(dòng)態(tài)匹配需求。為此，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出配電調(diào)度參數(shù)優(yōu)化方法，通過建立標(biāo)準(zhǔn)配電系數(shù)d的計(jì)算模型，結(jié)合新能源電量傳輸配比參數(shù)α和負(fù)荷參數(shù)f，實(shí)現(xiàn)調(diào)度參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。該方法可使電量幅值突變發(fā)生概率降低42%，顯著提升電網(wǎng)抗干擾能力。

在源荷信號(hào)跟蹤技術(shù)方面，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于陣列數(shù)學(xué)表達(dá)式的跟蹤算法。該算法通過分析源荷信號(hào)排列特征O?和電力負(fù)荷參量ε，構(gòu)建包含帶電量參數(shù)pmin/pmax的陣列模型，實(shí)現(xiàn)源荷信號(hào)的精準(zhǔn)識(shí)別。進(jìn)一步地，團(tuán)隊(duì)提出基波提取條件公式，通過引入基頻功率參數(shù)i和傳輸效率η，將源荷基波波動(dòng)范圍控制在額定功率參數(shù)的±15%以內(nèi)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)可使配電網(wǎng)主機(jī)對(duì)源荷信號(hào)的跟蹤響應(yīng)時(shí)間縮短至0.3秒以內(nèi)，較傳統(tǒng)方法提升60%。

為驗(yàn)證技術(shù)實(shí)效性，研究團(tuán)隊(duì)選取三個(gè)典型配電網(wǎng)場(chǎng)景開展對(duì)比實(shí)驗(yàn)：采用新技術(shù)的試驗(yàn)組、考慮源荷不確定性的規(guī)劃組、計(jì)及隨機(jī)性的電網(wǎng)規(guī)劃組。在持續(xù)72小時(shí)的跟蹤測(cè)試中，試驗(yàn)組源荷信號(hào)幅值突變次數(shù)較對(duì)照組減少58%，且所有突變幅值均未超過150V安全閾值。特別是在新能源發(fā)電功率波動(dòng)超過30%的極端工況下，新技術(shù)仍能保持98.7%的跟蹤準(zhǔn)確率，充分驗(yàn)證其工程應(yīng)用價(jià)值。

在技術(shù)落地層面，安科瑞推出的EMS3.0能源管理系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。該系統(tǒng)通過智能網(wǎng)關(guān)采集光伏、儲(chǔ)能、充電樁等設(shè)備數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象預(yù)測(cè)和歷史負(fù)荷曲線，動(dòng)態(tài)優(yōu)化儲(chǔ)能充放電策略。以某工業(yè)園區(qū)為例，系統(tǒng)部署后園區(qū)新能源消納率提升至92%，峰谷差率降低27%，年節(jié)約電費(fèi)支出超120萬元。更值得關(guān)注的是，該系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)與虛擬電廠平臺(tái)的無縫對(duì)接，可快速響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度指令，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

目前，該研究成果已在《電子設(shè)計(jì)工程》等核心期刊發(fā)表，相關(guān)專利進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段。隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)有望在分布式電源接入、微電網(wǎng)運(yùn)行控制等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，為能源轉(zhuǎn)型背景下的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障。