一、 作品信息

作品名称：新能源为主体的城市电网电力电量平衡方法及系统

参赛单位：东北电力大学

指导教师：章锐

团队成员：姚嘉乐、张博、杜佳璇、王一三、袁一泓

获奖信息：第五届象新力杯－开放创新赛道自由选题类－一等奖

二、 作品介绍

随着新型电力系统建设不断推进，风电、光伏等新能源大规模接入城市电网，电源侧出力波动性显著加剧。电动汽车、中央空调等大量柔性负荷快速增长，但当前负荷参与电网调节比例不足4%，传统火电调节能力持续下降，城市电网面临多维调节资源协同量化难、日常电力平衡难、极端天气下电量分配平衡难三大现实挑战，极易出现新能源消纳不足或者无风无光时段电量短缺的问题，直接威胁城市电网安全经济运行。

针对行业痛点，东北电力大学源荷智衡团队研发“源荷智衡”新型城市电网电力电量平衡调控系统。项目围绕多时间尺度资源评估、负荷主体电力平衡、极端工况电量均衡分配三大方向构建完整算法体系，配套搭建一体化调控平台，充分挖掘城市侧各类可调资源潜力，兼顾日常运行与极端天气场景，破解高新能源占比城市电网的电力电量平衡难题，提升新能源消纳水平，保障城市供电安全。相关技术成果已经落地吉林、辽宁电网开展工程实践。

三、 核心创新

1、城市电网多时间尺度多维调节能力评估方法

构建日前-日内-在线多时间尺度评估模型，建立类电源特性的快速、连续、持续调节能力评估框架，对公交、中央空调等分散可调负荷开展调节潜力量化。评估误差大幅降低，计算达到秒级速度，为电网调度决策提供可靠基础数据。

2、以负荷为调控主体的主配协同电力平衡方

创新提出负荷运行带机制，放宽主网联络线计划约束，建立分层经济优化‑主配协同不平衡功率平抑架构。优先调动城市内部各类可调资源平抑功率波动，减少对上级主网的依赖，降低电网激励成本，实现多源资源秒级联动响应。

3、极端天气下电量平衡与公平有序用电方法

针对无风无光等新能源短缺极端工况，建立电量平衡聚合商调度机制，设计兼顾公平性与灵活性的有序用电策略，充分调动内部可调资源分担电量缺口。有效降低停电带来的经济损失，减少备用电源投入成本，同时配套信用激励机制，保障用户合理权益。

四、 应用前景

系统已在国网吉林供电公司、国网辽宁省电力有限公司落地应用，新能源弃电量显著下降，现场运行效果得到验证。项目计划先向东北三省36座城市电网复制推广，后续面向全国百余个城市电网输出整套算法与平台方案，市场空间广阔。

该系统能够充分挖掘城市可调资源，提升风光新能源就地消纳能力；极端场景下实现更加科学公平的有序用电，减少大面积停电带来的社会与经济损失；整套科研成果也可以转化为教学案例，服务电力专业创新人才培养，为新型城市电网安全经济运行提供成套技术方案。