中国建设规模最大的主动配电网综合示范区建成

中国建设规模最大的主动配电网综合示范区建成

张聪王蕾

10月10日,在国网苏州供电公司及南瑞集团工作人员的操作下,位于苏州市工业园区的“高可靠性配电网应用示范工程”顺利启动投运。该工程投运后,将有效提升苏州市环金鸡湖地区的供电可靠性,同时标志着全国建设规模最大的主动配电网综合示范区正式建成近年来,随着大规模分布式清洁能源及多元化负荷的接入,传统配电网的可靠性和安全性受到了者多挑战。一方面,以太阳能和风能为代表的分布式清洁能源具有间歇性和随机性,大规模接入将影响电能质量和供电可靠性;另一方面,以电动汽车为代表的多元化负荷,其充电时间和空间分布具有不确定性,导致配电网负荷结构和特性发生巨大变化,传统配电网将无法满足其用电需求。为了解决配电网发展面临的新挑战,同时满足人民日益增长的供电服务需求,建设更加智能、主动的配电网迫在眉睫。

2016年12月,国家电网有限公司与苏州市政府签署《国际能源变革发展典范城市智能电网项目协议》,共同推进智能电网建设。根据协议,将在苏州建设主动配电网综合示范区,为解决分布式能源大规模接入、多元化电力负荷的互动参与问题提供思路与示范

据国网苏州供电公司主动配电网综合示范工程项目经理董晓峰介绍,主动配电网是一种可以实现分布式清洁能源及多元化负荷互动管理的配电网相比传统配电网,它能够基于配电网信息大数据对潜在故障缺陷进行提前预判、智能隔离和自动恢复,极大提高配电网的供电可靠性。通过对能量的优化配置,减少电能损耗,进一步提升清洁能源的接入能力。

苏州主动配电网综合示范项目包括苏州工业园区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、苏州工业园区高电能质量配电网应用示范工程等5个子项目,分别位于苏州市工业园区环金鸡湖区域、25产业园区域及苏虹路工业区域。

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,有效提高电能的使用效率和供电可靠性。该系统投运后,该区域用户年均停电时间将由原来的52分钟减少到157分钟。

在25产业园区域,国网苏州供电公司针对风力发电、屋顶光伏发电等分布式能源快速发展,产业园区供电能力不足,能源利用效率不高的问题,建设兆瓦级交直流混合配电网,提供双电源电力供应,在国内首次利用能量流和信息流融合的即插即用技术,实现分布式清洁能源和多元化负荷的灵活接入,缩减了其并网的建设成本,减少交直流转换过程中的电量损耗,提高电能使用效率。此外,该系统还在国内首次采用了孤岛自治恢复策略,当配电网出现故障时,非故障区域可以自动脱离大电网,依靠内部的分布式能源实现独立运行,从而极大提高了该区域的供电可靠性。

而苏虹路工业区供电区域负荷类型多样,包含三星电子、三星液届等众多对电能质量需求高的企业,电压波动、电压哲降(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20千伏侧果用多 DFACTS设备协调控制技术,对电压进行实时跟踪,快速反应井抑制电压波动等质量问题,提高电能质量和系统稳定性,现在关键用户电压暂次数降低了95%,有效保证了对敏感负荷的可靠供电苏州主动配电网综合示范区建成后,将实现高比例分布式能源灵活消纳、高品质电能智能配置,有效提高供电可靠率和清洁能源的接入规模,减少环境污染,每年相当于减少燃煤157吨电,此外,对用户来说,用电也将更加智能和主动,不仅能够主动隔离故障,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。