实验室简介

国家电网有限公司寒地源网荷储灵活运行与协调控制实验室基于东北地区环境特点，攻关源网荷储多层级灵活互济运行和协调控制技术，助力增强保供电、保供热、促消纳能力。

实验室成果展示

●牵头承担国家重点研发计划项目5项、公司科技项目48项

●获得国家科技进步奖二等奖1项、省部级科技进步奖13项

●获得国家发明专利授权82项

●发表三大检索论文91篇

●编制国家标准、行业标准及企业标准10余项

6月11日，在辽宁大连恒流储能电站，国家电网有限公司寒地源网荷储灵活运行与协调控制实验室技术人员组织开展黑启动模拟试验，为后续正式试验做准备。

实验室设立在国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，重点围绕提升电力系统调节能力的电源改造及支撑电网技术、大容量可调节负荷与电网灵活互动控制技术、多类型新型储能的分时分层协调控制技术等研究方向开展科技攻关，助力提升东北地区源网荷储的协同互济能力和能源利用效率。

攻关“电-热”多级协调调控技术

提升电力系统灵活性与整体能效

辽宁地处东北，冬季寒冷，传统火电机组多为热电联产机组。“以热定电”的电热耦合模式导致火电机组灵活性不足，存在火电机组出力无法下调、新能源消纳难的问题。在实现碳达峰碳中和目标的过程中，东北地区的火电机组亟须开展灵活性改造，为新能源消纳让出更多的空间。

截至4月末，依托国家重点研发计划项目推出的火电机组“锅炉-汽轮机”灵活性改造与“电-热”一体化控制技术在华能营口热电有限责任公司应用满三年。该公司策划部节能专责徐世明说：“电厂应用这项技术后，降低了发电机组的最小技术出力，实现机组在低额定负荷下的连续稳定运行，获得了可观的辅助服务收益。”

该项目由实验室前身国网辽宁电力新能源仿真实验室牵头，联合清华大学、华北电力大学、西安热工院、中国电科院等18家高校、企业、研究院共同完成，于2022年4月22日通过验收。

“火电机组改造后灵活性提升，但同时也导致机组调频能力及综合能效降低，该项目的目标就是解决这一问题。”辽宁电科院副院长、实验室主任刘劲松介绍。为协同提升电力系统灵活性与整体能效，实验室历时5年，以“电-热”多级协调调控为主线，构建“网-厂-机-热”四级协同调度架构，实现单个机组在最低30%额定负荷下精准可控运行；研发多个机组间的“电-热”协同优化系统，扩展了电厂出力可调整边界；利用热惯性将机组调节能力由固定转为可变，实时更新调控系统中的机组可出力范围，进一步提升新能源消纳能力。

目前，该项目成果已在辽宁、新疆、甘肃等13个省份应用。攻关团队依托该项目获得国家发明专利授权30项、软件著作权授权4项，发表论文42篇，出版专著1部，编制标准2项。2023年，该项目获得国家电网有限公司科学技术进步奖一等奖。

打造新能源与火力发电耦合系统

实现多方综合效益最大化

近年来，新能源装机容量持续增长，但火电仍是支撑电力系统灵活性的重要电源。2019年，实验室牵头一项国家重点研发计划项目，研究高比例新能源与火力发电的集成耦合机制及协同控制方法，探索促进规模化新能源与火力发电协调发展的途径。

实验室打造新能源与火力发电耦合系统，部署协同控制、联合优化运营平台，实现耦合系统快速调频、灵活控制。随后，该项目依托大连庄河电厂、三峡新能源大连庄河海上风电场、新农光伏电站、永记光伏电站打造耦合系统示范工程，将火电、风电、光伏发电耦合后统一输送给电网。耦合系统主站部署在国网辽宁电力调度控制中心，子站部署在相关火电厂、海上风电场和光伏电站，耦合点位于大连500千伏黄海变电站。今年2月4日，示范工程开展联合调试。项目理论研究成果得到了验证，耦合系统运行状况良好。

大连庄河电厂生产技术部副主任高贺说：“火电机组与新能源机组耦合运行给火电企业带来了新的效益增长点。”

“风电与火电联合送出使风电以更加平稳可控的出力参与电力交易，进一步提升了海上风电的利用小时数。”三峡新能源大连发电有限公司助理专业师宋宏亮评价参与示范工程给企业带来的好处。

实验室成员赵清松说：“示范工程验证了火电与新能源发电耦合能够提升电力系统的灵活性和新能源消纳水平，实现电网、火电厂、新能源场站综合效益最大化。”目前，该项目各项课题研究内容已全部完成，年底进入验收阶段。

探索氢电综合利用

助力构建新型电力系统

氢能在能源存储和利用中有巨大的应用潜力，有助于提高电力系统的可靠性、灵活性，助力构建新型电力系统。自2022年以来，实验室在氢能领域先后牵头承担了3项公司科技项目和2项国网辽宁电力科技项目，开展了电氢制充注一体站规划设计、规模化电制氢集群协同规划设计、电氢可逆转换等研究。

实验室成员戈阳阳是公司科技项目“基于电氢可逆转换的电力应急保供技术研究及示范验证”的负责人。他介绍，近期实验室依托氢电综合利用技术研究平台，针对电解水制氢装置开展温度对效率的影响、电流调节响应速度、电压适应性、频率适应性、孤岛运行性能等5项涉网性能测试，探索电解水制氢装置大规模应用于电网的可行性。氢电综合利用技术研究平台是实验室为深入探索氢电综合利用而打造的，具备开展大电网制氢、并网光伏发电制氢、光伏发电储能联合制氢等试验的能力。

近年来，实验室协助辽宁省能源局编制了《辽宁省氢能产业发展规划（2021-2025年）》；申请氢能领域国家发明专利授权16项；与中国电科院联合申报了公司2024年氢能综合利用领域原创技术策源地，并加入了中国电科院牵头的电氢耦合技术创新联合体。