中國建設(shè)規(guī)模最大的主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)建成

張聰王蕾

10月10日,在國網(wǎng)蘇州供電公司及南瑞集團(tuán)工作人員的操作下,位于蘇州市工業(yè)園區(qū)的“高可靠性配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程”順利啟動(dòng)投運(yùn)。該工程投運(yùn)后,將有效提升蘇州市環(huán)金雞湖地區(qū)的供電可靠性,同時(shí)標(biāo)志著全國建設(shè)規(guī)模最大的主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)正式建成近年來,隨著大規(guī)模分布式清潔能源及多元化負(fù)荷的接入,傳統(tǒng)配電網(wǎng)的可靠性和安全性受到了者多挑戰(zhàn)。一方面,以太陽能和風(fēng)能為代表的分布式清潔能源具有間歇性和隨機(jī)性,大規(guī)模接入將影響電能質(zhì)量和供電可靠性;另一方面,以電動(dòng)汽車為代表的多元化負(fù)荷,其充電時(shí)間和空間分布具有不確定性,導(dǎo)致配電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)和特性發(fā)生巨大變化,傳統(tǒng)配電網(wǎng)將無法滿足其用電需求。為了解決配電網(wǎng)發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn),同時(shí)滿足人民日益增長的供電服務(wù)需求,建設(shè)更加智能、主動(dòng)的配電網(wǎng)迫在眉睫。

2016年12月,國家電網(wǎng)有限公司與蘇州市政府簽署《國際能源變革發(fā)展典范城市智能電網(wǎng)項(xiàng)目協(xié)議》,共同推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。根據(jù)協(xié)議,將在蘇州建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū),為解決分布式能源大規(guī)模接入、多元化電力負(fù)荷的互動(dòng)參與問題提供思路與示范

據(jù)國網(wǎng)蘇州供電公司主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范工程項(xiàng)目經(jīng)理董曉峰介紹,主動(dòng)配電網(wǎng)是一種可以實(shí)現(xiàn)分布式清潔能源及多元化負(fù)荷互動(dòng)管理的配電網(wǎng)相比傳統(tǒng)配電網(wǎng),它能夠基于配電網(wǎng)信息大數(shù)據(jù)對(duì)潛在故障缺陷進(jìn)行提前預(yù)判、智能隔離和自動(dòng)恢復(fù),極大提高配電網(wǎng)的供電可靠性。通過對(duì)能量的優(yōu)化配置,減少電能損耗,進(jìn)一步提升清潔能源的接入能力。

蘇州主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范項(xiàng)目包括蘇州工業(yè)園區(qū)高可靠性配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程、基于“即插即用技術(shù)的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用示范工程、基于柔性直流互聯(lián)的交直流混合主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范工程適應(yīng)主動(dòng)配電網(wǎng)的網(wǎng)源荷(儲(chǔ))協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用示范工程、蘇州工業(yè)園區(qū)高電能質(zhì)量配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程等5個(gè)子項(xiàng)目,分別位于蘇州市工業(yè)園區(qū)環(huán)金雞湖區(qū)域、25產(chǎn)業(yè)園區(qū)域及蘇虹路工業(yè)區(qū)域。

蘇州環(huán)金雞湖區(qū)域是政府機(jī)關(guān)、金融機(jī)構(gòu)、國外高科技企業(yè)等重要客戶的集中區(qū)域,對(duì)供電可靠性的要求極高。為提高供電可靠性,國網(wǎng)蘇州供電公司在這里建成了全國首個(gè)20千伏配電網(wǎng)的四端口柔性直流換流系統(tǒng)。該系統(tǒng)好比一臺(tái)“能源路由器”,可以實(shí)現(xiàn)各端口間能量和信息的互聯(lián)互通,有序協(xié)調(diào)分布式能源與負(fù)荷,有效提高電能的使用效率和供電可靠性。該系統(tǒng)投運(yùn)后,該區(qū)域用戶年均停電時(shí)間將由原來的52分鐘減少到157分鐘。

在25產(chǎn)業(yè)園區(qū)域,國網(wǎng)蘇州供電公司針對(duì)風(fēng)力發(fā)電、屋頂光伏發(fā)電等分布式能源快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)園區(qū)供電能力不足,能源利用效率不高的問題,建設(shè)兆瓦級(jí)交直流混合配電網(wǎng),提供雙電源電力供應(yīng),在國內(nèi)首次利用能量流和信息流融合的即插即用技術(shù),實(shí)現(xiàn)分布式清潔能源和多元化負(fù)荷的靈活接入,縮減了其并網(wǎng)的建設(shè)成本,減少交直流轉(zhuǎn)換過程中的電量損耗,提高電能使用效率。此外,該系統(tǒng)還在國內(nèi)首次采用了孤島自治恢復(fù)策略,當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),非故障區(qū)域可以自動(dòng)脫離大電網(wǎng),依靠內(nèi)部的分布式能源實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行,從而極大提高了該區(qū)域的供電可靠性。

而蘇虹路工業(yè)區(qū)供電區(qū)域負(fù)荷類型多樣,包含三星電子、三星液屆等眾多對(duì)電能質(zhì)量需求高的企業(yè),電壓波動(dòng)、電壓哲降(電壓暫時(shí)性下降)等電能質(zhì)量問題,會(huì)影響企業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)行,嚴(yán)的會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損毀等生產(chǎn)事故。為此,國網(wǎng)蘇州供電公司在蘇州110千伏星華變20千伏側(cè)果用多 DFACTS設(shè)備協(xié)調(diào)控制技術(shù),對(duì)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,快速反應(yīng)井抑制電壓波動(dòng)等質(zhì)量問題,提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性,現(xiàn)在關(guān)鍵用戶電壓暫次數(shù)降低了95%,有效保證了對(duì)敏感負(fù)荷的可靠供電蘇州主動(dòng)配電網(wǎng)綜合示范區(qū)建成后,將實(shí)現(xiàn)高比例分布式能源靈活消納、高品質(zhì)電能智能配置,有效提高供電可靠率和清潔能源的接入規(guī)模,減少環(huán)境污染,每年相當(dāng)于減少燃煤157噸電,此外,對(duì)用戶來說,用電也將更加智能和主動(dòng),不僅能夠主動(dòng)隔離故障,減少因?yàn)橥ｋ娫斐傻膿p失,而且還能夠優(yōu)化配置分布式清潔能源與儲(chǔ)能出力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰削谷，進(jìn)而最大限度減少用戶的電費(fèi)支出。