中国电力报5版头条:摆脱弃电困境 突破并网瓶颈

发布日期: 2024-04-17 信息来源: 中国电力报

3月28日,江苏省连云港市灌南县新民村储能设备顺利并网,村委会屋顶光伏产生的电量实现就近存储,新民村数智化微电网成功应用。

 早在2022年初,新民村清洁能源发电装机渗透率就高达137%,发电量占比也达到了51%。基于新民村具有居民负荷低、光伏渗透率大的典型特点,以及灌南整县光伏预接入容量大的优势,2022年7月12日,国家电网有限公司重大科技专项《高比例清洁能源县域配电网安全运行控制关键技术研究》江苏示范应用启动会上,连云港灌南绿色新农村作为苏北乡村地区典型入选示范。

“自动平衡桥”提升电能质量

 灌南既是传统农业大县,又是大规模分布式光伏开发试点县,全县屋顶分布式光伏新增装机容量可达65万千瓦,接近于全县最高负荷。目前,灌南近九成低压分布式光伏接入在负荷较轻、网架相对薄弱的农村地区。海量分布式光伏接入给农村地区电网安全运行带来新的挑战,例如在渗透率较高的新民村,较快的光伏接入会形成局部电压过高、电网潮流倒送等问题。

如何保障农村地区分布式光伏并网后的电能质量?国网江苏灌南县供电公司深入新民村勘查调研,发现东洲农场大棚温控、灌溉等负荷与光伏发电在“时”“空”上具备调整至一致性的特点,为分布式光伏装上“自动平衡桥”的设想就此产生。

灌南供电通过建设低压台区柔性互联工程,在东洲农场与农集区两台配变间新增一套300千瓦低压柔性互联装置,对农场大棚温控、灌溉进行柔性负荷智能化改造。当农集区台区光伏电量倒送时,主控制器自动均衡装置两端有功功率,从而实现分布式光伏倒送功率向农场柔性负荷智能化转移。

“自动平衡桥”不仅可以提升示范区内微电网的自我平衡能力,处理台区电压、线损、三相不平衡等电能质量问题,处置低压台区故障隔离和故障自愈等综合性故障,还能帮助远端光伏电量就近消纳,让东洲农场100亩智慧番茄大棚用上绿色放心电。

“光储充”互济助力并网消纳

根据灌南整县光伏建设规划,新民村拟接入分布式光伏总装机容量3兆瓦,光伏并网后新民村清洁电源年发电量约336万千瓦时,达到新民村年均用电量的2.4倍,自身就地就近消纳光伏电量的能力还不强。堵塞分布式光伏并网后的电网监测盲点,提高清洁能源利用的问题值得思考。

针对农村地区中午发电普遍用不完的情况,灌南供电在新民村建设低压分布式光伏直流并网工程,对示范区内1台低压光伏集中并网配变,应用直流汇集方式,汇聚光伏、新型储能、充电桩等直流源荷电能,建成“光储充”互济的微电网,避免负荷低谷期遇分布式光伏大发,产生弃光问题。

 以新民村四组综合变台区为例,台区负荷为400千伏安,居民午间用电负荷约100千瓦,该台区下有分布式光伏容量280千瓦,典型日中午光伏倒送负荷约220千瓦,经居民负荷就地消纳后,仍有约120千瓦光伏出力向10千伏电网反送。如何锁住中午光伏出力的黄金期?在“光储充”微电网里,功率为110千瓦的大电池与120千瓦的直流充电桩能在光伏出力高峰期间消纳230千瓦负荷,并在晚间用电高峰向村民输送存储的清洁能源。

 经测算,“光储充”微电网可解决配变反向重超载、用户过电压等问题,台区线损合格率达100%、供电可靠率至99.9905%。预计每年减少碳排放1415.7吨,节约标煤近566.3吨,远景可推广至硕项村等85个相近特征的行政村。

“智慧大脑”优化协同控制

 2022年,灌南供电推动属地政府出台了《灌南县创建全国整县屋顶分布式光伏开发示范区指导意见(试行)》等3项支撑政策,明确推动储能发展等9项重点任务。全县分布式光伏呈爆发式增长,近三年装机容量始终保持3倍增速。“智慧大脑”为分布式光伏有序并网、使用,协调控制各类示范工程接入作出了新的尝试。

灌南供电通过拓展配电云主站功能,将125个分布式光伏、9台温控负荷、2处灌溉负荷和2套网侧储能等可调控资源进行柔性改造,并全量接入配电云主站,通过智能化分层分级控制策略,实现分布式光伏倒送电量就近消纳、就近转移,保障新民村源网荷储协同互动。

同时,针对新民村光储充直流并网、柔性互联等可调控资源,通过融合终端统一接入配电云主站,实现与配电自动化、调度自动化数据互动,实现负荷资源需求响应,确保接入资源稳定、安全、高效运行。

该公司还将在新民村充分利用V2G充电桩、侧储能和峰谷电价政策,开展成本疏导模型研究,积极与光伏开发商、充电桩设施建设企业、储能投资单位合作,进一步压降农村“光储充”互济微电网成本,探索“用户储能+商业项目储能”模式,服务地方万户光伏储能试点计划,助力农村分布式光伏更好更快发展。


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