隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn),面對(duì)分布式電源大量并網(wǎng)、茶葉生產(chǎn)高峰期企業(yè)用電負(fù)荷突增等情況,泉州供電公司不再用傳統(tǒng)方式增容改造臺(tái)區(qū),而是探索建設(shè)具有功率互濟(jì)、能量調(diào)節(jié)、配電系統(tǒng)和微電網(wǎng)協(xié)同控制技術(shù)等功能,具備“自管理、自平衡、自調(diào)節(jié)”支撐能力的臺(tái)區(qū)級(jí)微電網(wǎng)和饋線級(jí)微電網(wǎng),有效提升能源利用效率,助力清潔能源消納。
臺(tái)區(qū)靈活互濟(jì) 高峰用電有保障
今年春節(jié)假期,在外村民集中返鄉(xiāng),南安市翔云鎮(zhèn)多次出現(xiàn)負(fù)荷階段性突增現(xiàn)象,電力供應(yīng)始終保持平穩(wěn)可靠。這得益于2022年6月在這里投運(yùn)的福建省首個(gè)臺(tái)區(qū)共享儲(chǔ)能型微電網(wǎng)。該配電臺(tái)區(qū)通過(guò)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)彈性增容14.3%、電壓合格率達(dá)100%,在負(fù)荷高峰時(shí)段也能滿(mǎn)足周邊居民的用電需求。
翔云鎮(zhèn)地處南安市西部,地勢(shì)較高,光照資源豐富。35千伏翔云變電站超過(guò)三分之二的10千伏饋線接入了分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。2022年4月,泉州供電公司在翔云鎮(zhèn)的翔云臺(tái)區(qū)5號(hào)、6號(hào)和金安臺(tái)區(qū)2號(hào)、4號(hào)4個(gè)配電變壓器建設(shè)了臺(tái)區(qū)共享儲(chǔ)能型微電網(wǎng),在每個(gè)臺(tái)區(qū)配置一套由儲(chǔ)能供電系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等先進(jìn)裝置組成的儲(chǔ)能子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)電能自由儲(chǔ)存和釋放。
儲(chǔ)能子系統(tǒng)投運(yùn)后,在日常運(yùn)行中可將分布式光伏發(fā)電設(shè)備的多余電量自動(dòng)存儲(chǔ)至儲(chǔ)能柜,在負(fù)荷高峰時(shí)自動(dòng)釋放,實(shí)現(xiàn)供需平衡,有效解決了臺(tái)區(qū)階段性負(fù)荷高峰超載、過(guò)載問(wèn)題。
在保障電能質(zhì)量方面,電力調(diào)度控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到臺(tái)區(qū)過(guò)電壓時(shí),能自動(dòng)跨臺(tái)區(qū)消納一部分光伏發(fā)電量;夜間負(fù)荷升高時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)釋放電能,及時(shí)補(bǔ)充負(fù)荷缺口,解決臺(tái)區(qū)出現(xiàn)的高電壓、低電壓和電壓波動(dòng)等電能質(zhì)量問(wèn)題。
饋線柔性互聯(lián) 光伏余量好消納
南安市是我國(guó)最大的石材循環(huán)經(jīng)濟(jì)綠色產(chǎn)業(yè)基地。環(huán)球石材加工廠是當(dāng)?shù)匾患掖笮褪募庸て髽I(yè),2021年在廠區(qū)屋頂建設(shè)了一座容量0.5萬(wàn)千瓦的光伏發(fā)電站,年發(fā)電量約493萬(wàn)千瓦時(shí)。但工廠并不能就地消納這些光伏電量,還有近340萬(wàn)千瓦時(shí)余電倒送電網(wǎng)。此后,隨著其他分布式光伏項(xiàng)目的并網(wǎng),功率倒送線路問(wèn)題日漸嚴(yán)重。
2022年6月,泉州供電公司在水頭鎮(zhèn)試點(diǎn)建設(shè)了一套0.3萬(wàn)千瓦的柔性直流系統(tǒng),讓就近的10千伏白蓮線和垢坑線進(jìn)行低壓柔直互聯(lián),形成饋線組柔直互聯(lián)微電網(wǎng)。系統(tǒng)投運(yùn)后,白蓮線因光伏發(fā)電出力增加即將倒送時(shí),柔性直流變流器能將光伏發(fā)電的多余電量轉(zhuǎn)移至垢坑線消納,保持線路負(fù)載均衡。
饋線組柔直互聯(lián)微電網(wǎng)投運(yùn)后,環(huán)球石材廠每年的光伏電量全消納天數(shù)從240天增加到330天;每年發(fā)出的493萬(wàn)千瓦時(shí)綠電中,廠區(qū)自用150萬(wàn)千瓦時(shí)電,其余上網(wǎng)。企業(yè)不僅降低了用電成本,也增加了經(jīng)濟(jì)收益。
減少電能損耗 助力零碳景區(qū)建設(shè)
“五一”假期,石獅市永寧鎮(zhèn)沙堤村“十里黃金海岸”景區(qū)迎來(lái)游客高峰。景區(qū)民宿、路燈、充電樁用的都是交直流混合微電網(wǎng)輸出的光伏發(fā)電。
沙堤村光照豐富,全村2000余戶(hù)居民家的屋頂均建有分布式光伏。泉州供電公司借助5G網(wǎng)絡(luò)、光纖、高速寬帶載波智能電表等具有的信息實(shí)時(shí)交互的優(yōu)勢(shì),依托高效變流技術(shù)和柔性控制技術(shù),建設(shè)整村光伏臺(tái)區(qū)組交直流混合微電網(wǎng),實(shí)現(xiàn)電能主動(dòng)治理,在消納光伏電量的同時(shí)提升電能質(zhì)量。
泉州供電公司在沙堤村11號(hào)、13號(hào)、14號(hào)3個(gè)臺(tái)區(qū)安裝了一套3×630千瓦集中式柔性直流互聯(lián)裝置,使臺(tái)區(qū)互聯(lián)并接入交流大電網(wǎng),同時(shí)在柔性直流系統(tǒng)直流側(cè)母線接入儲(chǔ)能、充電樁、光伏等,實(shí)現(xiàn)了臺(tái)區(qū)組功率靈活互濟(jì)、微電網(wǎng)全息感知和協(xié)同運(yùn)行,減輕了多樣性源荷大規(guī)模接入帶來(lái)的電量消納壓力,解決了電壓波動(dòng)問(wèn)題。
臺(tái)區(qū)組交直流混合微電網(wǎng)減少了交直流變換環(huán)節(jié),降低了電能損耗,滿(mǎn)足了景區(qū)全部場(chǎng)景的綠色用電需求。
原標(biāo)題:臺(tái)區(qū)級(jí)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷高效互動(dòng)