在傳統(tǒng)的能源體系中,電力系統(tǒng)通過發(fā)電、變電、輸電、配電等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)供電,是一個單向分配電能的網(wǎng)絡。因其從主網(wǎng)接收電能,同時向用戶分配電能,功率往往是單向流動,因此我們稱之為“無源配電網(wǎng)”。
但隨著越來越多分布式電源接入大電網(wǎng),單一的配電網(wǎng)形態(tài)及功率流向發(fā)生了變化,從“無源單向”轉變?yōu)?ldquo;有源雙向”。因此,配電網(wǎng)也有了新的名字——“有源配電網(wǎng)”,又稱“主動配電網(wǎng)”。
有源配電網(wǎng)較無源配電網(wǎng)最大的區(qū)別在“源”。“源”主要指分布式電源,一般包括分布式光伏、小水電、分散式風電、小型燃氣輪機、儲能、電動汽車(V2G)等,目前在我國主要以分布式可再生能源發(fā)電為主,而浙江則以分布式光伏為主。
據(jù)《浙江省可再生能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》,到“十四五”末,浙江光伏裝機達到2750萬千瓦以上,其中分布式光伏超過500萬千瓦。
可以預見,未來幾年,浙江的分布式光伏還將逐年增長,我們應該思考如何實現(xiàn)對有源配電網(wǎng)的調度管理,以保障浙江電力的安全供給。
有源配電網(wǎng)對電網(wǎng)安全供給帶來深遠影響。
運行狀態(tài)感知能力尚待提升。有源配電網(wǎng)存在點多面廣、網(wǎng)絡結構復雜,通信協(xié)議類型龐雜、分布地域分散等情況。要實現(xiàn)分布式電源的可調、可控能力,首先需要感知分布式電源運行特性、發(fā)電功率等信息。
目前,低壓分布式光伏、電動汽車充電樁、儲能等尚未實現(xiàn)感知全覆蓋,且用于狀態(tài)監(jiān)測的傳感器安裝節(jié)點方案和數(shù)量繁多,尚未形成統(tǒng)一的標準。
電壓調節(jié)手段亟需創(chuàng)新。傳統(tǒng)配電網(wǎng)采用的是同步發(fā)電機、調相機、電容器等各類無功電源,而分布式光伏等電源一般不提供無功功率。當大量的分布式電源替代傳統(tǒng)電源滿足電力供應需求后,無功功率的輸出相對減少,逐漸難以滿足負荷及網(wǎng)絡損耗的要求。
檢修安全性尚需加強。當進行配網(wǎng)停電作業(yè)時,檢修人員不僅需斷開線路開關,還需逐戶排查并斷開分布式光伏電源點控制開關。當電網(wǎng)檢修恢復供電時,檢修人員需逐個閉合各光伏電源并網(wǎng)開關,運維檢修工作量大幅增加。同時,由于光伏用戶較為分散、臺區(qū)路途復雜,以及因用戶外出可能無法操作控制開關等情況,檢修作業(yè)的安全風險也有所增加。
與此同時,傳統(tǒng)無源模式下設計的配電自動化主站系統(tǒng)功能也已經(jīng)較難滿足有源配電網(wǎng)故障自愈的業(yè)務需求,對安全可靠供電產生影響。
有源配電網(wǎng)的種種特性,需要供電公司主動應對,積極作為。
推進臺區(qū)智能融合終端建設是國網(wǎng)浙江電力邁出的第一步。在寧波梅山、安吉余村等地,國網(wǎng)浙江電力持續(xù)開展配電物聯(lián)網(wǎng)示范臺區(qū)建設工作,打造全透明感知有源配電網(wǎng)臺區(qū),拓展“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)同融合自治運行能力,實現(xiàn)對臺區(qū)內用戶光伏、分布式儲能、可中斷負荷等資源的調節(jié)控制。
國網(wǎng)浙江電力還開展了大規(guī)模分布式光伏電源接入配電網(wǎng)運行與控制技術研究,提出了基于戶用光伏逆變器的就地式控制模式,研制了有載無級調壓智能配電變壓器,實現(xiàn)臺區(qū)電壓調整、無功補償治理,支撐臺區(qū)電壓頻繁波動的調壓需求。
加強有源配電網(wǎng)停電計劃管理也是重要的一步。國網(wǎng)浙江電力從調度計劃流轉、業(yè)務功能建設、系統(tǒng)支撐要求、有源電網(wǎng)管理等維度,通過貫通營配調等數(shù)據(jù),率先研發(fā)包含調度計劃云管控、新設備標準化投運和全景輔助決策等模塊的有源配電網(wǎng)調度計劃管理系統(tǒng),大大提高了檢修效率。
以國網(wǎng)海鹽縣供電公司為例,應用系統(tǒng)后將原有的線下檢修計劃編制改為系統(tǒng)自動流轉后,整體工作效率提升了近60%,調度計劃執(zhí)行率提升至90%,調度計劃規(guī)范合格率提升至100%。
此外,為進一步加強針對有源配電網(wǎng)的技術研究和裝備研發(fā),國網(wǎng)浙江電力部署建成了國內外首個新型配電系統(tǒng)真型試驗基地。該基地是國內唯一具備開展配網(wǎng)數(shù)字化智能化裝備的研究驗證能力的真型試驗基地,可對配電網(wǎng)新技術、新裝備、新模式進行真型模擬和驗證,實現(xiàn)從試驗研發(fā)到現(xiàn)場實際應用的無縫銜接。
原標題: 這個新型配電網(wǎng),“浙”樣管