浙江海寧尖山新區(qū)具有豐富的風光資源。作為在全國率先響應“源網(wǎng)荷儲一體化示范區(qū)”建設的縣市,海寧積極響應新型電力系統(tǒng)構建,致力打造源網(wǎng)荷儲協(xié)調發(fā)展、清潔能源高效利用的新格局。
近日,國網(wǎng)海寧供電公司正在配合浙江電力調度控制中心,開展浙江省高彈性電網(wǎng)智慧調度平臺與海寧尖山源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)的聯(lián)調試驗,實現(xiàn)海寧尖山示范區(qū)內儲能、可中斷負荷等靈活性資源參與電網(wǎng)實時友好互動。這套源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)由南瑞集團承建。該系統(tǒng)自6月30日正式上線運行以來,在示范區(qū)光伏發(fā)電量100%全消納的基礎上,實現(xiàn)了高密度新能源就地消納,配網(wǎng)就地消納率提升8%以上。
01
一張高彈性電網(wǎng),支撐一體化運行
近年來,浙江嘉興地區(qū)新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,分布式清潔能源并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴大,電動汽車、5G信號站等新型用電設施迅猛增長,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來新的挑戰(zhàn),也為開展源網(wǎng)荷儲一體化示范建設提供了契機。
南瑞集團從源、網(wǎng)、荷、儲四個維度出發(fā),完成海寧尖山源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)、尖山體育館直流環(huán)供的低壓配電網(wǎng),以及尖山汽車站和體育館充電站建設,支撐國網(wǎng)浙江電力在海寧尖山新區(qū)打造具有高承載、高互動、高自愈、高效能四大核心能力的多元融合高彈性配電網(wǎng)發(fā)展樣板。
高彈性電網(wǎng)是應用“大云物移智鏈”等先進技術,釋放電網(wǎng)潛力,豐富調劑手段,在提升電網(wǎng)安全水平的同時,提升電網(wǎng)運行效率。高彈性電網(wǎng)建設是源網(wǎng)荷儲實現(xiàn)一體化運行控制的核心環(huán)節(jié)。
南瑞集團以海寧尖山為樣本,構建高彈性配電網(wǎng)規(guī)劃典型模板,承建的海寧尖山源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)作為該模板的核心環(huán)節(jié),可實現(xiàn)對分布式電源、配電網(wǎng)設備、可中斷負荷、可調節(jié)負荷、智慧樓宇、電動汽車、儲能電站等“源網(wǎng)荷儲”四側共15類資源進行統(tǒng)一調控,搭建一張海量資源被喚醒、源網(wǎng)荷儲全交互、安全效率雙提升的高彈性電網(wǎng)。
02
喚醒綠色能源,提升電能質量
尖山新區(qū)是浙江省分布式光伏等新能源起步最早、密度最高的區(qū)域之一。2020年,尖山新區(qū)人均光伏容量9.7千瓦,是全省人均水平的40多倍。如何充分喚醒這些綠色能源、提升電能質量,是構建源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)亟待解決的問題。
南瑞集團項目組仔細梳理尖山區(qū)域分布式光伏發(fā)電基本信息,結合源網(wǎng)荷儲協(xié)同優(yōu)化規(guī)劃研究成果,明確變電站、配電線路、臺區(qū)接入的光伏發(fā)電互動規(guī)模需求,推進分布式光伏并網(wǎng)裝置改造,接入系統(tǒng)接受電網(wǎng)統(tǒng)一管理。升級分層分區(qū)多級協(xié)調控制策略,實現(xiàn)分布式光伏的靈活調控與協(xié)同管理。
通過以上舉措,有效擴大了尖山新區(qū)分布式電源可調可控規(guī)模,引導電源企業(yè)參與調峰調頻等輔助服務,推動源隨荷動轉向源荷互動,解決了供需不平衡引起的電能質量問題,有效提升了分布式能源接納能力。
以海寧尖山新區(qū)黃灣鎮(zhèn)的一家企業(yè)為例,該企業(yè)早在2016年就開始使用屋頂光伏發(fā)電裝置,目前裝機容量為5.9兆瓦。以前光伏發(fā)電總量和質量都得看老天爺臉色,現(xiàn)在在源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)的管理下,光伏發(fā)電可實現(xiàn)百分百消納,電能質量也大大提高,該企業(yè)每年發(fā)電量在500萬千瓦時左右,可節(jié)約用電成本500萬元。
03
能源按需分配,供需互動
南瑞集團結合當?shù)赜秒娦枨笱邪l(fā)的源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng),能夠支撐“網(wǎng)上國網(wǎng)”App資源高效響應用戶需求。尖山地區(qū)需求響應平臺數(shù)據(jù)接入源網(wǎng)荷儲協(xié)調控制系統(tǒng)后,系統(tǒng)可預測用戶未來有限時域內負荷,對該區(qū)域需求響應負荷再分配,實現(xiàn)精準邀約,最快可在1分鐘內完成用戶側需求響應情況調查和響應協(xié)議簽訂。有效實現(xiàn)削峰填谷,緩解電力供需矛盾。
“為滿足用電高峰需求,電源側、電網(wǎng)側只能緊跟最高負荷,提高最大供電能力。但‘尖峰時刻’畢竟是極少數(shù)。”南瑞集團工程人員孫厚濤一邊調試系統(tǒng)控制策略一邊說,通過源荷互動技術,可以把商業(yè)樓宇、大型數(shù)據(jù)中心和居民用戶等潛在的負荷側資源喚醒,把尖峰時刻的用電需求騰挪到“低谷”時段。這樣一來,負荷曲線將相對平穩(wěn),降負荷而不少用電,能源利用效率將大大提升。
10月28日上午9時,正值用電負荷高峰,海寧尖山汽車站內,幾輛不同類型的新能源汽車正通過V2G充放電機,將電能反向回饋至電網(wǎng)。南瑞集團在該站布置了1套600千瓦分體式群充群控V2G充放電機,配套建設了直流負荷、直流變壓裝置,以及直流充電站群充群控系統(tǒng)。南瑞集團研發(fā)的600千瓦分體式群充群控V2G充放電機,只需一臺主機,即可連接10個終端。各終端具備動態(tài)功率分配功能,可分析計算充電設備響應容量,優(yōu)化調控充電功率和時序,實現(xiàn)快充、快放、慢充、慢放等不同模式的自由調節(jié)。當應急情況出現(xiàn)時,V2G充放電機可通過中斷或改變充放電過程,向電網(wǎng)側提供備用支援。
在相隔1公里外的尖山體育館,同樣安裝著一套南瑞600千瓦分體式群充群控V2G充放電機。不同的是,尖山體育館充放電站直接采用直流電源輸入輸出,沒有中間“交—直”轉換環(huán)節(jié),可有效避免能源在二次轉換中的損失。
為打造低壓直流供電商業(yè)示范區(qū),南瑞集團在尖山體育館建設了直流環(huán)供的低壓配電網(wǎng),形成直流環(huán)狀供電、即插即用的高可靠性配電網(wǎng),保障更多直流負荷可靠接入源網(wǎng)荷儲系統(tǒng)。同時,對低壓配網(wǎng)“光儲柔直”配合及協(xié)同控制機制的探索,驗證了直流配電網(wǎng)的高互動特性,更好地實現(xiàn)充電站與大電網(wǎng)的供需互動,發(fā)揮電動汽車作為用戶側儲能資源對大電網(wǎng)的削峰填谷作用。
原標題:南瑞集團多項技術應用于全國首個“源網(wǎng)荷儲一體化示范區(qū)”