学科专业评审组:动力电气组
项目名称:面向新型电力系统的水风光多能互补系统动态规划与机组调节特性
提名单位: 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该成果面向国家“双碳”战略和新型电力系统建设重大需求,聚焦高比例新能源接入下水风光多能互补系统动态规划与机组调节特性这一关键课题,以规划动态性、能力传递性和调控协同性为主线,推动水电由电量供应向新能源消纳与快速调节支撑拓展,对优化我省能源版图、支撑黄河流域水风光开发与“西电东送”基地建设、推动水利水电产业高质量发展具有重要意义。 项目历经十年攻关,贯通“需求识别—动态规划—特性映射—跨尺度调度—负荷分配”技术链条:创建多源不确定性灵活性需求识别与多能互补动态规划方法;建立系统调节需求与机组动态特性全链条映射,将调峰调频任务定量传递为机组性能、运行边界与控制参数;构建秒级暂态—小时级调度软链接与厂内动态负荷分配,实现多时间尺度协同调控与安全经济运行,形成专利、论文、标准和专著相支撑的知识产权体系。 成果已在黄河、金沙江、易贡藏布、白龙江等流域清洁能源基地及玛尔挡、拉西瓦—李家峡、三峡等大型水电工程规模化应用,支撑“沙戈荒”“西电东送”等国家战略与西北五省抽水蓄能规划,并推广至赞比亚、津巴布韦等海外新能源规划。成果经教育部科技查新未见相关中英文文献报道,材料齐全规范、知识产权无纠纷、人员排序无争议,符合陕西省科学技术进步奖授奖条件。 提名该项目为陕西省科学技术进步奖 二 等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:陈帝伊
    排名:1
    行政职务:水土保持科学与工程学院院长(中国科学院水土保持研究所所长)
    技术职称:教授
    工作单位:西北农林科技大学
    对本项目技术创造性贡献:该完成人为项目总体技术路线的提出者和主要组织者,对科技创新一、二、三作出了创造性贡献。提出“灵活性需求识别—多能互补动态规划—机组调节特性传递—多时间尺度协同调控”总体框架;创建多源场景下系统灵活性需求识别与规划配置方法,建立系统调节任务向机组运行边界和控制参数传递的技术关系,提出暂态安全与短期调度相衔接的跨时间尺度调控思路,负责三项创新内容的总体集成。(附件1、附件7、附件12—13、附件23—24)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2020年,云南省自然科学奖,一等奖,“流固耦合动力学理论及其在水力发电机组中的应用”,排名第二,2020KA001-R-002; (2)2022年,教育部霍英东高等院校青年科学奖,二等奖,排名第一,181079; (3)2022年,中国水力发电学会第四届水电英才奖,排名第一,2022YC-10。
  2. 姓名:赵增海
    排名:2
    行政职务:副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:水电水利规划设计总院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责分区互济条件下电力电量平衡方法研究。针对新能源出力、区域负荷和跨区送电条件共同作用下的供需失衡问题,建立多区域电源出力与负荷需求的平衡分析方法,明确区域间电力互济关系及调节能力配置要求,为多能互补基地开发规模、建设时序和送出方案确定提供了技术依据。(附件2、附件4)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年,中国大坝工程学会科学技术进步奖,一等奖,“水风光储一体化高效开发利用关键技术及应用”,排名第4; (2)2023年,中电建西北勘测设计研究院有限公司科技进步奖,一等奖,“水风光储一体化规划与运行优化关键技术及应用”,排名第1。
  3. 姓名:益波
    排名:3
    行政职务:总经理助理、规划发展研究院院长、市场开发部党支部书记
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责水风光多能互补基地动态规划及工程方案研究。针对资源开发规模、建设时序、水电调节能力和电网送出条件相互制约的问题,开展多源运行场景分析和规划方案比选,形成风光开发规模、水电调节容量与工程建设时序协同确定的方法,并推动相关方法在黄河上游多能互补基地规划中的应用。(附件23—25)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年,中国大坝工程学会科学技术进步奖,一等奖,“水风光储一体化高效开发利用关键技术及应用”,排名第4。
  4. 姓名:张娉
    排名:4
    行政职务:技术专家
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责多能互补系统容量配置和建设时序研究。针对传统规划中电源容量配置与实际运行边界脱节的问题,将资源条件、电网约束、水力联系和水电调节能力纳入统一规划过程,形成多能互补基地开发规模、建设时序和调节容量协同配置方法,并将相关成果转化为规划设计和水利计算规则。(附件3、附件8—10)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年,中国大坝工程学会科学技术进步奖,一等奖,“水风光储一体化高效开发利用关键技术及应用”,排名第8; (2)2019年,中国可再生能源学会科学技术进步奖,三等奖,“大规模新能源消纳的多能互补研究及应用”,排名第4,证书编号:KXJJ-19-3-10。
  5. 姓名:高洁
    排名:5
    行政职务:综合规划处处长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:水电水利规划设计总院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责水力—电力耦合条件下的容量配置和工程方案比选研究。针对多区域新能源消纳与水电调节能力难以统筹的问题,建立水电调节能力、区域供需平衡与电源配置之间的定量关系,开展不同开发方案的电力电量平衡和调节能力校核,为水风光基地及抽水蓄能工程规划论证提供了技术依据。(附件2—3、附件4)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2020年,水力发电科学技术奖(科技进步奖),一等奖; (2)2022年,大禹水利科学技术奖,一等奖。
  6. 姓名:张军智
    排名:6
    行政职务:水力机械所所长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新三作出了创造性贡献,主要负责水光储一体化系统短期优化调度方法研究。针对光伏出力波动造成的功率不平衡问题,建立水电可调容量与储能泵出力协同调整方法,将机组运行约束、水电灵活性比例和储能泵运行状态纳入短期调度过程,形成满足系统调节需求和设备运行边界的水电—储能泵协同运行方案。(附件1)
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:朱方亮
    排名:7
    行政职务:规划部主任
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:水电水利规划设计总院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责大型清洁能源基地规划论证和工程实施条件研究。针对水风光资源开发、区域电力平衡和工程建设条件需要协同确定的问题,开展电源开发规模、调节能力需求和建设时序分析,将分区互济和工程实施约束用于规划方案校核,为黄河上游及北干流多能互补基地的容量配置和建设方案确定提供了技术依据。(附件2—3、附件24—25)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2012年,全国优秀工程咨询成果奖,国家级,二等奖; (2)2014年,电力行业优秀工程咨询成果奖,省部级,三等奖; (3)2015年,中国电建科技进步奖,集团级,一等奖; (4)2016年,中国电建科技进步奖,集团级,二等奖。
  8. 姓名:赵子文
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北农林科技大学
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新二、三作出了创造性贡献,主要负责机组工况转换控制和避振约束下的运行优化研究。研究抽工况转换过程中的动态响应、控制逻辑和安全运行边界;建立考虑机组振动限制的负荷分配与运行经济性分析方法,为系统调节任务向机组运行区间传递以及多时间尺度调度方案的安全执行提供了技术依据。(附件11、附件13)
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:王社亮
    排名:9
    行政职务:公司副总工、首席技术专家
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责多能互补基地规划计算和技术标准化研究。开展水风光开发规模、电力电量平衡及水电调节容量计算,将动态规划和容量配置方法转化为规划报告编制与水利计算技术要求,并推动相关方法在黄河上游基地规划中的工程应用。(附件3、附件8—10、附件23—25)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2024年,中国大坝工程学会科学技术进步奖,一等奖,“水风光储一体化高效开发利用关键技术及应用”,排名第8; (2)2020年,陕西省科学技术进步奖,三等奖,“大规模新能源消纳的多能互补研究及应用”,编号:2020-J-204555-3-R02; (3)2019年,中国可再生能源学会科学技术进步奖,三等奖,“大规模新能源消纳的多能互补研究及应用”,排名第2;
  10. 姓名:张东
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:水电水利规划设计总院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:该完成人对科技创新一作出了创造性贡献,主要负责多区域电力电量平衡计算和规划方案校核。针对不同区域新能源出力、负荷需求和外送能力存在差异的问题,开展分区供需平衡及跨区互济计算,分析不同电源配置方案下的电量缺额、调节需求和互济能力,为多能互补基地容量配置及送出方案优化提供了技术依据。(附件2、附件4)
    曾获国家科技奖励情况:(1)2025年,水风光储可再生能源一体化规划开发创新团队,水力发电科学技术奖,省部级,水力发电创新团队奖; (2)2025年,清洁能源基地协同规划精细模拟关键技术,电力工程科学技术进步奖,省部级,一等奖。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    单位贡献:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司是本项目第一完成单位,完成了本项目科技创新一、二、三的部分工作,其中包括: (1)建立了面向新型电力系统的灵活性需求识别与多能互补系统动态规划方法,将新能源出力、负荷变化、跨区送电、水力联系及机组运行边界纳入统一规划过程,形成了资源开发规模、建设时序和系统调节容量协同确定的工程方法。 (2)建立了系统调节任务向机组容量、运行区间、爬坡能力和响应时间等动态特性传递的方法,为水电机组规划设计、改造参数确定和运行边界校核提供了技术依据。 (3)开展了多时间尺度调控技术与工程调度条件的衔接研究,推动项目成果在黄河上游、金沙江上游、易贡藏布、白龙江、玛尔挡及海外清洁能源基地规划和重大水电工程中的应用,为项目技术的工程集成和推广应用作出了重要贡献。

  2. 单位名称:西北农林科技大学
    单位贡献:对本项目科技创新和应用推广情况的贡献: 西北农林科技大学是本项目的主要完成单位,完成了本项目科技创新一、二、三的部分工作,其中包括: (1)建立了多源不确定场景下系统灵活性需求识别和灵活性缺额分析方法,构建了考虑系统调节需求和机组运行边界的多能互补动态规划模型。 (2)建立了系统调节任务向水电机组动态特性和控制参数传递的方法,形成了一次调频运行区域划分、工况转换控制和非线性自抗扰控制等技术。 (3)构建了秒级暂态过程与小时级调度过程相衔接的跨时间尺度调控模型,形成了考虑机组振动限制的厂内负荷分配和协同运行方法,并推动相关技术在玛尔挡水电站、三峡水电站24F机组等工程中的验证应用,为本项目核心技术体系的形成和推广作出了重要贡献。

  3. 单位名称:水电水利规划设计总院有限公司
    单位贡献:对本项目科技创新和应用推广情况的贡献: 水电水利规划设计总院有限公司是本项目的主要完成单位,对科技创新一中的部分成果作出了贡献,具体包括: (1)开展了高比例新能源接入条件下区域电力电量平衡和分区互济研究,建立了不同区域新能源出力、负荷需求、外送能力与水电调节能力之间的供需平衡分析方法。 (2)构建了包含水力—电力耦合约束的多能互补规划方法,将资源条件、电源开发规模、水电调节容量、电网送出条件和建设时序纳入统一方案论证,为大型清洁能源基地容量配置和工程建设方案确定提供了技术依据。 (3)推动相关技术在黄河上游水电规划调整、黄河中上游水风光储一体化基地规划、西北地区抽水蓄能规划及相关重大工程中的应用,为项目成果的行业推广和工程决策应用作出了重要贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处