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微電網盤活小水電資源,助力鄉村發展
發布日期:2021-10-13 瀏覽次數:23

微電網盤活小水電資源,助力鄉村發展

  99.99%

  10千伏共成線中壓微電網,是南方電網公司第一個“源—網—荷—儲”特色微電網工程。共成線微電網投運后,可實現小水電全額消納,減少棄水約43%;共成線與鳳山線的電壓有效控制在9.3—10.7千伏的合理范圍內;象窩山生態園的供電可靠性也從99.64%提升到99.99%。

  金秋時節,廣東省云浮市新興縣太平鎮境內,山巒蜿蜒環抱,田野疊翠流金。群山之中,一座白房子拔地而起。這看似普通的房屋,其實是10千伏共成線中壓微電網的“神經中樞”——儲能開關站。它將多個分布式電源、大電網、用戶、儲能設備鏈接在一起,使分布式電源在停運、并網運行、離網運行方式之間自適應轉換,同時它又像一個“大充電寶”,可以存儲2兆瓦電能。

  10千伏共成線中壓微電網,是南方電網公司第一個“源—網—荷—儲”中壓特色微電網工程。日前,該工程順利投產。工程將有效提高太平鎮的用電質量,使當地水電清潔能源得到友好消納,助力廣東“雙碳”目標實現。

  深入山間,把脈核心技術難題

  近年來,太平鎮大力發展旅游生態產業,青山、綠水、鄉韻處處可見,象窩山生態園儼然成了當地推進新型城鎮化與鄉村振興有效銜接的一張亮麗名片。

  隨著游客數量不斷增加,象窩山生態園用電負荷不斷攀升,未來用電需求量仍可能增加。但這里存在供電半徑長、電能質量差等問題,制約著當地鄉村旅游的發展。同時,這里周邊的水電資源卻很豐富,豐水期小水電站都集中搶發(電)上網,整體線路電壓偏高,出現大量棄水現象,清潔能源利用效率低下、浪費嚴重。

  如何把鄉村旅游用電和水電資源利用有機結合起來,既確保供電可靠性,又兼顧清潔能源的利用率?南方電網廣東云浮供電局(以下簡稱云浮供電局)電網規劃人員走進象窩山所屬供電轄區,實地掌握當地電源出力、網架結構、負荷構成、水文記錄等第一手數據,并與系統內科研機構多次思想碰撞,最終決定通過構建“源(水電)—網—荷—儲”微電網解決上述問題。

  于是,云浮供電局投資建設了以儲能開關站為基礎的智能電網工程——10千伏共成線中壓微電網工程。

  攻堅克難,較原計劃提前完工

  建設具備自主調節能力的小水電中壓微電網,國內沒有成熟經驗和相關技術標準可資借鑒,其中尤數調度控制系統設計挑戰性最大。

  面對困難,云浮供電局以黨員為骨干的技術攻關團隊,夜以繼日開展微電網方案設計、策略與控制系統研發、工程建設、調試等工作。

  “工程項目部所有人員在項目現場駐守了3個月。為了驗證控制策略的可行性,更是根據以往10千伏共成線負荷功率和小水電發電功率,分別選取典型日作為豐(水)大、豐(水)小、枯(水)小、枯(水)大運行日期,對控制策略進行仔細的仿真驗證、分析?!痹聘」╇娋窒聦傩屡d供電局工程建設部經理葉子忠說。

  歷經9個月的全力以赴,工程項目部完成征地、土建、設備安裝等一系列環節,攻克了電能質量、能量調度、監控分析等上百個復雜的技術難題,研發出電壓控制策略、并離網轉換控制策略、黑啟動控制策略三大策略。原計劃近2000個點的遠動對點,上百個設備的單體調試、聯調工作的完成時間由3個月壓縮至1個月,整個工程完工節點比原計劃提前了3個月。

  綠色蝶變,可靠性大幅提升

  9月2日21時45分,一聲響亮的“啟動成功”從對講機傳來,標志著共成線中壓微電網正式投運,成為南方電網公司首個“源(水電)—網—荷—儲”中壓特色微電網。

  據了解,整個微電網的構建參照500千伏變電站的3/2物理接線,突破性采用2個可編程計算機控制器節點,大大提升了微電網控制的靈活性。而2兆瓦的儲能配置可在大電網停電時自動黑啟動,通過對各支路合閘時的分段投入控制,采用以“水電—負荷小容量”交替啟動的方式逐步恢復供電,減少對主電源的沖擊,確保重點旅游區及鎮區其他用戶用電無憂。

  如今,通過儲能開關站這個“神經中樞”,該微電網能夠實時自動調整運行方式,使小水電站等分布式電源在停運、并網運行、離網運行方式之間靈活轉換,解決供電區域豐水期高電壓和枯水期低電壓問題,極大提高了水電資源利用率,轄區中壓線路電壓合格率也大幅上升,困擾象窩山生態園等用戶多時的用電質量問題得到徹底解決。

  “工程投運后,可實現小水電全額消納,減少棄水約43%;共成線與鳳山線的電壓有效控制在9.3—10.7千伏的合理范圍內;象窩山生態園的供電可靠性也從99.64%提升到99.99%?!痹聘」╇娋蛛娋W規劃中心總經理鄭偉說,微電網不僅盤活了小水電資源,也為當地鄉村旅游發展注入了生機與活力,一幅火熱生動的鄉村旅游畫卷正在太平鎮徐徐展開。


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