运营关键技术

随着我国风电行业的快速发展，规模化发展风电对能源转型的推进至关重要。然而，由于风电场所处的复杂环境和高昂的建设运营成本等因素，集群化发展模式下的风电场面临着一系列技术难点和挑战。因此，文中针对集群化发展模式下风电场的建设和运营，重点总结了相关的预测、规划及控制关键技术。文中围绕风电场集群的关键技术与研究思路进行了归纳总结；针对风电场集群的特点，包括风资源量化表征与预测技术、多风电场协同优化规划技术以及多风电场控制与运行技术进行了详细探讨，对于每个技术领域，分析了当前的研究现状和取得的成果；最后，阐明了风电场集群建设和运营关键技术领域的发展趋势，并指出了待解决的技术难点，通过总结这些技术的研究成果为我国风电的规模化、集群化开发提供参考。

本项目属于新能源研究领域，鉴于当时风力发电企业在运营过程中涉及的海量基础数据管理方式较为简单粗放，风电场运营管理迫切需要科学运用大数据等先进技术提供决策支撑。本项目以集团级风电统一数据采集、处理和标准化的大数据平台为基础，紧密围绕风电大数据在新能源领域的典型应用分析场景，采用人工智能算法模型及分析手段，开展了智慧风电运营方面的专题研究和应用。项目设计了风电大数据管理中心，在大数据云平台基础上建设了算法模型库，把LSTM神经网络，卷积神经网络等算法融合到算法模型库中，建设了一系列的分析和预警模型，研发成功了智慧风电应用系统，建设了风电大数据管理中心、运行数据分析预警中心，风电智慧协同运营中心的“三大中心”，对风电生产智能化运营在行业的应用进行了有益的探索。该项目已在龙源集团本部、省级公司和风电场逐步得到推广应用，涵盖 180多个风电场。

本项目属于知识产权与电力交叉技术领域。项目从南方电网知识产权战略和专利布局的顶层设计开始，首先通过电力行业电气技术领域专利发展现状的分析国内外调研和实证分析，研究提出以南方电网为代表的国内电力行业电气技术企业专利战略布局建议。在纵深研究阶段，分别开展了专利全生命周期管理关键技术研究、专利价值评估体系研究和专利运营关键技术研究，以专利价值实现为目标，从梳理公司专利管理流程出发，建立专利管理与公司科技研发管理紧密融合的工作机制，体系化科研项目专利管理制度，首次构建了电力行业单篇专利和专利群多维度价值评估模型，研究专利价值与专利管理的匹配机制，以评估结果定制公司专利布局、申请、运营等全生命周期的管理策略，推动包括转让、许可、报奖、内部推广、推动技术整体转让等多模式的价值化实现运作，实现公司专利分层分级精益化管理；项目同时针对专利价值计算的业界前沿难点问题进行深入研究，提出了适合电力行业的专利价值计算和专利运营价格基准形成方法的建议，初步提出了公司相关收益分配的激励机制。在系统建设阶段开发了全球专利数据及检索分析系统，研发了流程可动态匹配的南方电网专利全生命周期管理系统、具有行业特色的自动化专利价值评估系统，建成了按组织架统、具有行业特色的自动化专利价值评估系统，建成了按组织架构搭建的南方电网公司专利库，针对南方电网核心技术的特高压专利库和以运营为导向的专利盘点库。 本项目成果应用覆盖网、省、地、县四级，已在公司系统各单位应用推广，证明其可靠性高、使用便捷、成本降低、市场竞争力强。项目多项成果可复制性和可推广应用性强，可推广应用于国内外企业专利平台构建中，具有很好的经济效益和社会效益，应用前景广大。

该成果结合互联网大数据技术，从提高水能利用率、多能源信息融合、智慧一体化运营三个维度对跨流域多能源大数据集控智慧运营关键技术进行研究和应用推广。建成了国内最大规模的跨流域多能源集控中心，实现了电厂与互联网的信息融合；实现了多能源电站统一监控、调度和管理，是坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享新发展理念的重要举措。 该成果经中国工程院张勇传院士为首的专家组鉴定，项目核心成果达到国际领先水平，研制了国内最大规模的跨流域多能源大数据智慧集控中心，解决了多能源调度平台间协同互动的难题，引领多能源大数据信息融合领域的发展，推动我国节能减排战略和创新驱动发展战略的实施。该成果近两年实现新增销售额约1.96亿元，新增利润约0.29亿元，节支总额1.25亿元。成果获得国家发明专利2项、实用新型专利5项、软件著作权3项，发表核心期刊论文7篇，编制国家标准5项（已报批）。

本项目由华北电力大学、国网电动汽车服务有限公司联合完成。随着再电气化进程不断加快、新能源高比例接入，电网电力平衡压力显著加大，以火电深度调峰为主的传统电网平衡调节手段已难以满足电网新能源快速发展的需要。同时，大规模电动汽车接入电网无序充电将增加电网调节难度，影响电网安全运行。因此，亟需研究电动汽车充电聚合协同关键技术，激发电动汽车移动储能价值保障电网安全稳定运行。本项目针对新能源消纳困境与电动汽车友好互动关键问题，通过运营模式构建、市场预测、聚合优化与调控、价值传导与激励等方面开展研究，研发了面向电动汽车参与市场交易的负荷聚合运营关键技术并开展应用。 项目共发表论文13篇，其中SCI论文3篇、EI论文3篇；申请国家发明专利5项，授权1项；申请软件著作权4项。依托项目研究成果，项目组已推动京津冀、上海、浙江等区域内电动汽车绿电交易、需求响应、调峰辅助服务等交易市场建设。项目研究成果在电网公司、充电桩运营商、储能运营商、换电站运营商、电采暖运营商等20多家企业应用，累计实现绿电交易电量5.77亿千瓦时，累计提供调峰电量367.2万千瓦时，实现整体经济效益5825万元，相关成果应用范围和规模世界第一。社会效益方面，提高了可再生能源消纳水平，提升了电动汽车充电服务设施投资回报效率。