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主动配电网服务长三角 推能源转型促绿色发展

北极星智能电网在线  来源:国家电网公司    2020/11/9 15:42:55  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:随着我国能源结构转型不断深化,大量的清洁能源即将替代传统化石能源。然而,大规模需求侧分布式清洁能源接入,给传统的配电网带来短路电流增大、能效水平降低、潮流控制和电能质量控制难度增加等诸多挑战。

在建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业新征程上,国网江苏电力积极应对新形势、新挑战,大力开展能源互联网在配网侧的探索实践,主动服务长三角绿色转型,创新建设苏州主动配电网示范工程,成为目前全国最大规模的主动配电网创新示范项目,对于解决配电网发展面临的问题和挑战具有示范意义。

主动响应 促新能源高比例消纳

“主动配电网”是指可以综合控制分布式能源的配电网,通过对能量的优化配置,可以减少电能损耗,进一步提升清洁能源的接入能力。

2017年12月,主动配电网综合示范工程建设在苏州启动。按照“主动规划、主动感知、主动控制、主动响应、主动参与、主动服务”的建设思路,国网江苏电力开展高可靠性配电网应用示范工程、基于“即插即用”技术的主动配电网规划应用示范工程、基于柔性直流互联的交直流混合主动配电网技术应用示范工程、适应主动配电网的网源荷(储)协调控制技术应用示范工程、高电能质量配电网应用示范工程等5个子项目的建设。次年10月10日,苏州主动配电网综合示范工程顺利投运。

位于苏州2.5产业园的示范工程有效提升了资源利用效率。针对该区域负荷增长快速、新能源发展快速的实际,国网苏州供电公司建设“即插即用”接口工程、柔性直流互联工程、网源荷(储)协调控制系统工程,充分发挥了分布式电源、多样性负荷、储能在配电网中的积极作用,促进各种资源利用更绿色、更高效。目前,园区内配电网外部输入潮流控制比例达到50%,清洁能源渗透率达到50%;配电网网损降低3%,多能互补系统能源综合使用效率提升10%以上。

2017年6月,位于2.5产业园的中节能苏州环保科技产业园自建了单个屋顶0.65兆瓦分布式光伏。但是,企业以办公为主、生产为辅,在节假日以及工作日的午休时间无法完全消纳光伏产生的电能,造成了部分能源的浪费。主动配电网示范区建成后,通过网源荷(储)协调控制系统全局智能优化算法,多余的电能被调剂给产业园内的其他企业或电网侧储能,实现了全额消纳。该企业用电负责人林正山算了一笔账,两年来,光伏发电除去自用,多余的电量上网后收益累计已超过10万元。

在此推动下,苏州市以光伏为代表的分布式清洁能源发展迅速,2019年全市光伏发电装机容量增长25%,光伏发电量增长30.9%。

主动控制 保电力安全可靠供应

近年来,苏州主动配电网示范项目多项自主创新核心技术持续保持国际领先,目前已成为全球主动配电网领域的典范和标杆工程,具有广泛的国际影响力。

苏州环金鸡湖区域是政府机关、金融机构、国外高科技企业等重要客户的集中区域,对供电可靠性的要求极高。为提高供电可靠性,国网苏州供电公司在这里建成了全国首个20千伏配电网的四端口柔性直流换流系统。该系统好比一台“能源路由器”,可以实现各端口间能量和信息的互联互通,有序协调分布式能源与负荷,电能使用效率和供电可靠性得到大幅提升。

有“数据方舟”之称的数据中心最不愿意碰上的事莫过于失电,一旦意外失电损失难以估量。在苏州工业园区环金鸡湖区域,苏州电信国际数据中心为机房等重要区域配备了UPS电源。根据该中心设备部门统计,在国网苏州供电公司主动配电网建成前,每年内部UPS平均会启动1-2次,也就意味着有1-2次停电。而主动配电网建成后的两年多来,该用户内部UPS从未启动过。

目前,金鸡湖相关示范区域潮流可控率提升了50%,供电可靠性由99.999%提升到了99.9999%。

主动参与 让用电更优质更经济

在主动配电网的助力下,末端客户的用电也更加智能和主动,不仅能主动隔离故障,减少因为停电造成的损失,而且还能够优化配置分布式清洁能源与储能出力,实现电网调峰削谷,进而最大限度减少用户的电费支出。

苏虹路工业区供电区域负荷类型多样,包含三星电子、和舰科技等众多对电能质量需求高的企业。电压波动、暂降(电压暂时性下降)等电能质量问题,会影响企业设备的正常运行,严重的会造成产品报废、设备损毁等生产事故。为此,国网苏州供电公司在苏州110千伏星华变20千伏侧安装SVG设备和相关设备,完成了对示范区高效稳定的无功电压控制,实现了区域内电能质量的整体解决。通过以上技术,该区域关键用户电压暂降次数降低95%,有效保证了对敏感负荷的可靠供电。

“园区建设主动配电网高电能质量配电网应用示范工程后,电网的电能质量完全达到了设备安全运行的需要,大幅减少了外部电压跌落的次数,降低了因电压扰动带来的经济损失。”苏州和舰科技有限公司是一家具有雄厚外资,制造尖端集成电路的一流晶圆专工企业,该公司机电主管王伟这样评价国网苏州供电公司的工作。


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