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

楊小龍 何志媛

配網(wǎng)升級(jí)工程

建設(shè)目標(biāo)

聚焦分布式新能源和多元負(fù)荷規(guī)模化接入，完善配電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，創(chuàng)新規(guī)劃運(yùn)行技術(shù)，優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)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(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的有力推進(jìn)，配電網(wǎng)已逐步從傳統(tǒng)“負(fù)荷”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向“源荷”結(jié)構(gòu)，演變?yōu)橛性椿⒅绷骰⒍嘣男乱淮潆娋W(wǎng)。

如何提升配網(wǎng)智能化水平，服務(wù)新型配電網(wǎng)建設(shè)？作為國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)首家處級(jí)配網(wǎng)專(zhuān)業(yè)支撐機(jī)構(gòu)，國(guó)網(wǎng)冀北智能配網(wǎng)中心經(jīng)過(guò)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(shù)。

“柔性直流供電技術(shù)具有供電能力強(qiáng)、控制能力強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)配電側(cè)交直流混合組網(wǎng)，可以全面提升配網(wǎng)對(duì)分布式電源和新型直流負(fù)荷的承載能力。”談及工作思路，智能配網(wǎng)中心配網(wǎng)運(yùn)檢管理部負(fù)責(zé)人趙建軍說(shuō)。

作為國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司“揭榜掛帥”的科技項(xiàng)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(guān)鍵核心技術(shù)研究持續(xù)發(fā)力，創(chuàng)新提出“多臺(tái)區(qū)直流互聯(lián)自適應(yīng)功率協(xié)調(diào)控制方法”。

該方法通過(guò)配電交直流網(wǎng)絡(luò)交流負(fù)荷和直流功率在多個(gè)臺(tái)區(qū)的均衡分配，實(shí)現(xiàn)輻射式、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的交流配電網(wǎng)橫向連接，將眾多單個(gè)臺(tái)區(qū)聯(lián)結(jié)為網(wǎng)絡(luò)式整體，發(fā)揮變壓器集群效應(yīng)，提升電網(wǎng)系統(tǒng)整體電源消納、負(fù)荷接入能力。

“我們可以將多臺(tái)區(qū)系統(tǒng)看成一個(gè)整體，當(dāng)其處于輕載狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)帶部分臺(tái)區(qū)交流負(fù)荷，相應(yīng)臺(tái)區(qū)退出運(yùn)行，能夠極大提高臺(tái)區(qū)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)部分臺(tái)區(qū)運(yùn)行故障和設(shè)備檢修時(shí)，通過(guò)變壓器軟投退，轉(zhuǎn)帶相關(guān)臺(tái)區(qū)功率，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)臺(tái)區(qū)故障和檢修停電的‘零感知。”該科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李洋介紹。

隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破，智能配網(wǎng)中心通過(guò)部署“光-儲(chǔ)-直-用”全要素硬件設(shè)備設(shè)施，創(chuàng)新打造柔性配網(wǎng)供用電實(shí)驗(yàn)室。

走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，臺(tái)區(qū)模擬器、直流電力結(jié)構(gòu)組態(tài)屏、儲(chǔ)能等設(shè)備有序排列，一種科技感迎面而來(lái)。

該實(shí)驗(yàn)室擁有成套中低壓交直流配網(wǎng)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)裝置的自主編程開(kāi)發(fā)功能功率控制系統(tǒng)，具備自主編程開(kāi)發(fā)、技術(shù)實(shí)證檢驗(yàn)、先進(jìn)技術(shù)展示等綜合能力，形成多要素一體化全景實(shí)證試驗(yàn)平臺(tái)，為冀北公司技術(shù)創(chuàng)新研究、擴(kuò)充技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(shù)、實(shí)驗(yàn)室和園區(qū)資源打造五端組網(wǎng)示范工程，首次實(shí)現(xiàn)交直流組網(wǎng)“實(shí)驗(yàn)室+示范工程”的聯(lián)合部署，打造“技術(shù)開(kāi)發(fā)-試驗(yàn)驗(yàn)證-中試應(yīng)用”全流程創(chuàng)新體系。通過(guò)柔性直流可調(diào)可控技術(shù)特性實(shí)現(xiàn)園區(qū)5個(gè)臺(tái)區(qū)功率互濟(jì)，大幅提升分布式電源、新型負(fù)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(fù)制、可推廣的創(chuàng)新案例。

目前，智能配網(wǎng)中心正加快推進(jìn)柔性配網(wǎng)供用電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室三期建設(shè)，通過(guò)新增部署動(dòng)態(tài)物理模擬仿真和能量控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建成集試驗(yàn)仿真與實(shí)體工程于一體的智能全景仿真平臺(tái)，提升實(shí)驗(yàn)室多工況仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ⑼介_(kāi)展多臺(tái)區(qū)柔性直流互聯(lián)自適應(yīng)功率協(xié)調(diào)控制技術(shù)實(shí)證仿真研究和“光-儲(chǔ)-直-用”設(shè)備功率控制試驗(yàn)實(shí)證。

與此同時(shí)，智能配網(wǎng)中心還整合創(chuàng)新成果，與天津大學(xué)、東北電力大學(xué)、南瑞集團(tuán)等高校科研機(jī)構(gòu)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合科大智能、陽(yáng)光電源等4家頭部電力企業(yè)開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用合作，著力推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用一體化，助力構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。