隨著全球能源結構加速向清潔低碳轉型,我國新能源發電量占比持續攀升。數據顯示,2023年新能源發電量占全國總發電量的比重已突破35%,預計到2025年將超過40%。這一趨勢在提升能源利用效率的同時,也給配電網運行帶來新挑戰——源荷信號的幅值突變問題日益突出,直接影響電網穩定性和供電質量。針對這一難題,科研團隊提出基于配電調度參數優化與源荷基波提取的自動跟蹤技術,通過建立高比例電量輸入比計算模型和源荷陣列數學表達式,有效將傳輸幅值控制在165V額定突變值以下,為智能配電網建設提供創新解決方案。
研究團隊首先構建了高比例電量輸入比計算模型,該模型通過引入電力電量信號標記系數δ、新能源電量消耗向量aδ等參數,量化分析新能源電量在配電網輸入總量中的占比。實驗表明,當新能源電量占比超過60%時,傳統配電網規劃方法難以應對源荷信號的動態匹配需求。為此,研究團隊創新性地提出配電調度參數優化方法,通過建立標準配電系數d的計算模型,結合新能源電量傳輸配比參數α和負荷參數f,實現調度參數的動態調整。該方法可使電量幅值突變發生概率降低42%,顯著提升電網抗干擾能力。
在源荷信號跟蹤技術方面,研究團隊開發了基于陣列數學表達式的跟蹤算法。該算法通過分析源荷信號排列特征O?和電力負荷參量ε,構建包含帶電量參數pmin/pmax的陣列模型,實現源荷信號的精準識別。進一步地,團隊提出基波提取條件公式,通過引入基頻功率參數i和傳輸效率η,將源荷基波波動范圍控制在額定功率參數的±15%以內。實驗數據顯示,該技術可使配電網主機對源荷信號的跟蹤響應時間縮短至0.3秒以內,較傳統方法提升60%。
為驗證技術實效性,研究團隊選取三個典型配電網場景開展對比實驗:采用新技術的試驗組、考慮源荷不確定性的規劃組、計及隨機性的電網規劃組。在持續72小時的跟蹤測試中,試驗組源荷信號幅值突變次數較對照組減少58%,且所有突變幅值均未超過150V安全閾值。特別是在新能源發電功率波動超過30%的極端工況下,新技術仍能保持98.7%的跟蹤準確率,充分驗證其工程應用價值。
在技術落地層面,安科瑞推出的EMS3.0能源管理系統已實現該技術的商業化應用。該系統通過智能網關采集光伏、儲能、充電樁等設備數據,結合氣象預測和歷史負荷曲線,動態優化儲能充放電策略。以某工業園區為例,系統部署后園區新能源消納率提升至92%,峰谷差率降低27%,年節約電費支出超120萬元。更值得關注的是,該系統已實現與虛擬電廠平臺的無縫對接,可快速響應電網調度指令,為構建新型電力系統提供關鍵技術支撐。
目前,該研究成果已在《電子設計工程》等核心期刊發表,相關專利進入實質審查階段。隨著新能源裝機規模的持續擴大,這項創新技術有望在分布式電源接入、微電網運行控制等領域發揮更大作用,為能源轉型背景下的電網安全穩定運行提供重要保障。






















