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浙江海寧尖山新區(qū)具有豐富的風(fēng)光資源。作為在全國(guó)率先響應(yīng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范區(qū)”建設(shè)的縣市，海寧積極響應(yīng)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，致力打造源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展、清潔能源高效利用的新格局。

近日，國(guó)網(wǎng)海寧供電公司正在配合浙江電力調(diào)度控制中心，開展浙江省高彈性電網(wǎng)智慧調(diào)度平臺(tái)與海寧尖山源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)海寧尖山示范區(qū)內(nèi)儲(chǔ)能、可中斷負(fù)荷等靈活性資源參與電網(wǎng)實(shí)時(shí)友好互動(dòng)。這套源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)由南瑞集團(tuán)承建。該系統(tǒng)自6月30日正式上線運(yùn)行以來，在示范區(qū)光伏發(fā)電量100%全消納的基礎(chǔ)上，實(shí)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(yùn)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(kuò)大，電動(dòng)汽車、5G信號(hào)站等新型用電設(shè)施迅猛增長(zhǎng)，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)，也為開展源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范建設(shè)提供了契機(jī)。

南瑞集團(tuán)從源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)四個(gè)維度出發(fā)，完成海寧尖山源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)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(shè)，支撐國(guó)網(wǎng)浙江電力在海寧尖山新區(qū)打造具有高承載、高互動(dòng)、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(yīng)用“大云物移智鏈”等先進(jìn)技術(shù)，釋放電網(wǎng)潛力，豐富調(diào)劑手段，在提升電網(wǎng)安全水平的同時(shí)，提升電網(wǎng)運(yùn)行效率。高彈性電網(wǎng)建設(shè)是源網(wǎng)荷儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)行控制的核心環(huán)節(jié)。

南瑞集團(tuán)以海寧尖山為樣本，構(gòu)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(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)作為該模板的核心環(huán)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源、配電網(wǎng)設(shè)備、可中斷負(fù)荷、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、智慧樓宇、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站等“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四側(cè)共15類資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，搭建一張海量資源被喚醒、源網(wǎng)荷儲(chǔ)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(zhì)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(zhì)量，是構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)亟待解決的問題。

南瑞集團(tuán)項(xiàng)目組仔細(xì)梳理尖山區(qū)域分布式光伏發(fā)電基本信息，結(jié)合源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同優(yōu)化規(guī)劃研究成果，明確變電站、配電線路、臺(tái)區(qū)接入的光伏發(fā)電互動(dòng)規(guī)模需求，推進(jìn)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(jí)分層分區(qū)多級(jí)協(xié)調(diào)控制策略，實(shí)現(xiàn)分布式光伏的靈活調(diào)控與協(xié)同管理。

通過以上舉措，有效擴(kuò)大了尖山新區(qū)分布式電源可調(diào)可控規(guī)模，引導(dǎo)電源企業(yè)參與調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)，推動(dòng)源隨荷動(dòng)轉(zhuǎn)向源荷互動(dòng)，解決了供需不平衡引起的電能質(zhì)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(jī)容量為5.9兆瓦。以前光伏發(fā)電總量和質(zhì)量都得看老天爺臉色，現(xiàn)在在源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的管理下，光伏發(fā)電可實(shí)現(xiàn)百分百消納，電能質(zhì)量也大大提高，該企業(yè)每年發(fā)電量在500萬(wàn)千瓦時(shí)左右，可節(jié)約用電成本500萬(wàn)元。

03

能源按需分配，供需互動(dòng)

南瑞集團(tuán)結(jié)合當(dāng)?shù)赜秒娦枨笱邪l(fā)的源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，能夠支撐“網(wǎng)上國(guó)網(wǎng)”App資源高效響應(yīng)用戶需求。尖山地區(qū)需求響應(yīng)平臺(tái)數(shù)據(jù)接入源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)后，系統(tǒng)可預(yù)測(cè)用戶未來有限時(shí)域內(nèi)負(fù)荷，對(duì)該區(qū)域需求響應(yīng)負(fù)荷再分配，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)邀約，最快可在1分鐘內(nèi)完成用戶側(cè)需求響應(yīng)情況調(diào)查和響應(yīng)協(xié)議簽訂。有效實(shí)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(cè)、電網(wǎng)側(cè)只能緊跟最高負(fù)荷，提高最大供電能力。但‘尖峰時(shí)刻’畢竟是極少數(shù)。”南瑞集團(tuán)工程人員孫厚濤一邊調(diào)試系統(tǒng)控制策略一邊說，通過源荷互動(dòng)技術(shù)，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(fù)荷側(cè)資源喚醒，把尖峰時(shí)刻的用電需求騰挪到“低谷”時(shí)段。這樣一來，負(fù)荷曲線將相對(duì)平穩(wěn)，降負(fù)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(shí)，正值用電負(fù)荷高峰，海寧尖山汽車站內(nèi)，幾輛不同類型的新能源汽車正通過V2G充放電機(jī)，將電能反向回饋至電網(wǎng)。南瑞集團(tuán)在該站布置了1套600千瓦分體式群充群控V2G充放電機(jī)，配套建設(shè)了直流負(fù)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(tuán)研發(fā)的600千瓦分體式群充群控V2G充放電機(jī)，只需一臺(tái)主機(jī)，即可連接10個(gè)終端。各終端具備動(dòng)態(tài)功率分配功能，可分析計(jì)算充電設(shè)備響應(yīng)容量，優(yōu)化調(diào)控充電功率和時(shí)序，實(shí)現(xiàn)快充、快放、慢充、慢放等不同模式的自由調(diào)節(jié)。當(dāng)應(yīng)急情況出現(xiàn)時(shí)，V2G充放電機(jī)可通過中斷或改變充放電過程，向電網(wǎng)側(cè)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(jī)。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(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，可有效避免能源在二次轉(zhuǎn)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(tuán)在尖山體育館建設(shè)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(fù)荷可靠接入源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)低壓配網(wǎng)“光儲(chǔ)柔直”配合及協(xié)同控制機(jī)制的探索，驗(yàn)證了直流配電網(wǎng)的高互動(dòng)特性，更好地實(shí)現(xiàn)充電站與大電網(wǎng)的供需互動(dòng)，發(fā)揮電動(dòng)汽車作為用戶側(cè)儲(chǔ)能資源對(duì)大電網(wǎng)的削峰填谷作用。 

原標(biāo)題：南瑞集團(tuán)多項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于全國(guó)首個(gè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化示范區(qū)”