1/4年高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）推荐项目公示奖种：自然科学奖推荐单位：清华大学项目名称新能源电力系统需求侧灵活资源的优化与控制理论主要完成单位：清华大学、浙江大学、香港理工大学主要完成人：宋永华,胡泽春,林今,孙凯,万灿,许昭项目简介：为了应对环境与能源压力，世界范围内正着力发展以风力和太阳能发电为主的新能源电力系统。我国风力和光伏发电装机容量居世界第一，但发输电环节的调节能力不足，风光发电消纳困难。年全国弃风弃光电量高达亿度，超过北京市半年用电总量，传统以发电和输电侧为对象的电力系统调控技术与理论面临严峻挑战。本项目以电力需求侧为突破口，较为系统的提出并建立了新能源电力系统需求侧灵活资源的优化与控制理论，为解决大规模新能源的消纳难题提供了新的理论和方法。主要发现点如下：（）提出了需求侧灵活资源的时空耦合泛化集合模型和不确定性分析方法以区间集合的形式给出了需求侧灵活资源最大不确定运行集的数学定义，在时空耦合的高维几何空间内有效揭示并度量了需求侧灵活资源功率和能量状态的演化过程，开辟了其汇聚建模的新途径。提出了基于极限学习机的非参自适应区间预测理论，突破了经典分析理论关于概率密度的模型假设限制，解决了“如何用统一模型分析、量化并预测新能源与灵活资源的不确定性”这一难题。提出了考虑不确定功率注入的电力系统时频动态一般性分析方法，解决了经典理论无法全面采样概率空间的理论难题。（）提出了大规模网络化分布式灵活资源的汇聚优化及自适应控制方法提出了利用多时间尺度滚动优化评估灵活资源可调节能力的方法，为大规模灵活资源参与电网调控的优化决策提供了理论基础。提出了分层汇聚协调优化的方法，解决了复杂系统运行难以同时计及系统和灵活资源本体需求约束的难题，相关成果应用“首次实现了省、市、站的优化调配，能够降低用户充电成本和电网峰荷”。提出了基于自适应虚拟阻抗的分布式灵活资源控制策略，解决了经典下垂控制电压频率偏差大、动态功率分配精度差和难以调节双向功率的问题。（）提出了大容量集中式资源的电磁耦合动态机理及并联预测控制方法以磁路和电路复合调节大电流为突破口，首次剖析了大容量集中式资源的电磁耦合动态机理，提出了基于相应原理的励磁控制器，在现场应用实现了秒级控制响应，显著优于传统的机械调节。提出了基于模块化电力电子变换器的执行机构并联控制方法，提升了动态调整过程中的灵活性、可靠性和效率，“功率变换环节的综合加权效率提高到以上”。提出了基于模型预测的分级控制理论，解决了灵活资源在动态频率和电压强约束下的优化控制问题，应用于国家项目重点工程，实现了装机容量占比超的新能源发电就地全额消纳。上述工作发表检索论文篇。篇代表性论文中篇入选高被引论文，被他引次。篇论文获“中国百篇最具影响国内学术论文”，篇论文分列国内顶级期刊《中国电机工程学报》与《电力系统自动化》年以来引用排名第一。相关研究成果被国内外位院士和引用，被评价为“能够快速调控充电负荷提供调频响应”、“提供必须的运行灵活性”、“能够提高系统的效率”、“显著提高新能源发电利用的潜力”，多次被顶级期刊论文引证作为研究算例和参数，并被应用于余个国家重点科技项目的工程实践中。2/4代表性论文专著目录.,,,,,:,,():.,,,,,,,():.,,,,,,,().,,,,,,,().,,,,,,().，.,，..,,().,,,:,,().,,,,,,,,,():.,,,..,,,():.彭勃,邱一苇,陈俊全,吴浩,宋永华.计及网络约束的有序用电综合决策方法.电网技术().3/4主要完成人情况：（公示每个完成人情况，包括：姓名、排名、技术职称、工作单位、完成单位、对本项目技术创造性贡献、曾获科技奖励情况。）排名姓名技术职称工作单位完成单位对本项目技术创造性贡献曾获科技奖励情况宋永华教授浙江大学清华大学清华大学浙江大学对项目的主要发现点、、做出了创造性贡献，包括：.提出了需求侧灵活资源的时空耦合泛化集合模型及其基于时频变换的不确定性分析方法；.提出了大规模需求侧灵活资源的分层协调控制方法和自适应调频控制方法；.提出了大容量集中式资源的电磁耦合动态机理与分级调频控制理...
