創(chuàng)新交直流組網(wǎng)新技術 服務新型智慧配網(wǎng)建設

楊小龍 何志媛

配網(wǎng)升級工程

建設目標

聚焦分布式新能源和多元負荷規(guī)?；尤?，完善配電網(wǎng)建設標準體系，創(chuàng)新規(guī)劃運行技術，優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增強智能化配置，提高配電網(wǎng)互聯(lián)互通水平和分布式承載能力，構(gòu)建要素全景感知、區(qū)域自治共享的現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)。

隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的有力推進，配電網(wǎng)已逐步從傳統(tǒng)“負荷”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向“源荷”結(jié)構(gòu)，演變?yōu)橛性椿?、直流化、多元化的新一代配電網(wǎng)。

如何提升配網(wǎng)智能化水平，服務新型配電網(wǎng)建設？作為國網(wǎng)系統(tǒng)首家處級配網(wǎng)專業(yè)支撐機構(gòu)，國網(wǎng)冀北智能配網(wǎng)中心經(jīng)過廣泛調(diào)查、研究和探索，最終將目光鎖定配電交直流組網(wǎng)技術。

“柔性直流供電技術具有供電能力強、控制能力強優(yōu)勢，通過配電側(cè)交直流混合組網(wǎng)，可以全面提升配網(wǎng)對分布式電源和新型直流負荷的承載能力?！闭劶肮ぷ魉悸?，智能配網(wǎng)中心配網(wǎng)運檢管理部負責人趙建軍說。

作為國網(wǎng)冀北電力有限公司“揭榜掛帥”的科技項目之一，智能配網(wǎng)中心立足前期創(chuàng)新成果，聚焦配電交直流組網(wǎng)關鍵核心技術研究持續(xù)發(fā)力，創(chuàng)新提出“多臺區(qū)直流互聯(lián)自適應功率協(xié)調(diào)控制方法”。

該方法通過配電交直流網(wǎng)絡交流負荷和直流功率在多個臺區(qū)的均衡分配，實現(xiàn)輻射式、開環(huán)運行的交流配電網(wǎng)橫向連接，將眾多單個臺區(qū)聯(lián)結(jié)為網(wǎng)絡式整體，發(fā)揮變壓器集群效應，提升電網(wǎng)系統(tǒng)整體電源消納、負荷接入能力。

“我們可以將多臺區(qū)系統(tǒng)看成一個整體，當其處于輕載狀態(tài)時，可通過直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)帶部分臺區(qū)交流負荷，相應臺區(qū)退出運行，能夠極大提高臺區(qū)運行的經(jīng)濟性；當部分臺區(qū)運行故障和設備檢修時，通過變壓器軟投退，轉(zhuǎn)帶相關臺區(qū)功率，實現(xiàn)用戶對臺區(qū)故障和檢修停電的‘零感知?！痹摽萍柬椖控撠熑死钛蠼榻B。

隨著關鍵技術的突破，智能配網(wǎng)中心通過部署“光-儲-直-用”全要素硬件設備設施，創(chuàng)新打造柔性配網(wǎng)供用電實驗室。

走進實驗室，臺區(qū)模擬器、直流電力結(jié)構(gòu)組態(tài)屏、儲能等設備有序排列，一種科技感迎面而來。

該實驗室擁有成套中低壓交直流配網(wǎng)動模實驗一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)裝置的自主編程開發(fā)功能功率控制系統(tǒng)，具備自主編程開發(fā)、技術實證檢驗、先進技術展示等綜合能力，形成多要素一體化全景實證試驗平臺，為冀北公司技術創(chuàng)新研究、擴充技術標準規(guī)范和孵化創(chuàng)新示范工程提供有力支撐。

此外，智能配網(wǎng)中心統(tǒng)籌創(chuàng)新技術、實驗室和園區(qū)資源打造五端組網(wǎng)示范工程，首次實現(xiàn)交直流組網(wǎng)“實驗室+示范工程”的聯(lián)合部署，打造“技術開發(fā)-試驗驗證-中試應用”全流程創(chuàng)新體系。通過柔性直流可調(diào)可控技術特性實現(xiàn)園區(qū)5個臺區(qū)功率互濟，大幅提升分布式電源、新型負荷的消納、接入能力，打造智慧交直流配網(wǎng)供用電系統(tǒng)，形成可復制、可推廣的創(chuàng)新案例。

目前，智能配網(wǎng)中心正加快推進柔性配網(wǎng)供用電系統(tǒng)實驗室三期建設，通過新增部署動態(tài)物理模擬仿真和能量控制系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺，建成集試驗仿真與實體工程于一體的智能全景仿真平臺，提升實驗室多工況仿真實驗能力，并同步開展多臺區(qū)柔性直流互聯(lián)自適應功率協(xié)調(diào)控制技術實證仿真研究和“光-儲-直-用”設備功率控制試驗實證。

與此同時，智能配網(wǎng)中心還整合創(chuàng)新成果，與天津大學、東北電力大學、南瑞集團等高校科研機構(gòu)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合科大智能、陽光電源等4家頭部電力企業(yè)開展技術應用合作，著力推動產(chǎn)學研用一體化，助力構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。