國網(wǎng)福建電力融合邊緣計算、柔直互聯(lián)、物聯(lián)感知、云邊協(xié)同等先進(jìn)技術(shù)，在分布式光伏裝機(jī)容量全省第一的泉州，試點(diǎn)建設(shè)多形態(tài)微電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)示范項(xiàng)目，滿足當(dāng)?shù)睾Ａ糠植际叫履茉春投嘈螒B(tài)負(fù)荷廣泛接入。
“通過低壓互聯(lián)裝置，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)容量共享，可以緩解用電高峰時段的供電壓力，解決配變超、過載問題。”近日，受海外市場需求的刺激，福建南安市侖蒼鎮(zhèn)茶葉制作企業(yè)正搶抓時間開足馬力生產(chǎn)，國家電網(wǎng)福建電力“雙滿意”(泉州海絲之光)黨員服務(wù)隊(duì)隊(duì)員梁國柱、洪育輝來到理想茶葉基地開發(fā)有限公司，針對客戶高峰用電情況，介紹臺區(qū)組共享儲能微電網(wǎng)這一新型電力系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢。
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的加快推進(jìn)，面對制茶負(fù)荷高峰、企業(yè)突增生產(chǎn)用電、分布式電源大量接入等情況，福建泉州供電公司已不再“頭痛醫(yī)頭”式的增容改造臺區(qū)了，而是建設(shè)具有功率互濟(jì)、能量調(diào)節(jié)、配微協(xié)同等功能，具備“自管理、自平衡、自調(diào)節(jié)”支撐能力的臺區(qū)級微電網(wǎng)和饋線級微電網(wǎng)，提升能源利用效率，助力清潔能源消納。
臺區(qū)組共享儲能微電網(wǎng)——臺區(qū)靈活互濟(jì) 負(fù)荷高峰有保障
今年春節(jié)，受村民“返鄉(xiāng)潮”的影響，泉州南安市翔云鎮(zhèn)出現(xiàn)多次負(fù)荷階段性突增現(xiàn)象，卻并未發(fā)生停電和低電壓情況，這得益于2022年6月在南安投運(yùn)的全省首個臺區(qū)共享儲能型微電網(wǎng)，該鎮(zhèn)中心臺區(qū)通過儲能光伏能源彈性增容14.3%，實(shí)現(xiàn)電壓合格率100%，在負(fù)荷高峰時段滿足周邊居民的供應(yīng)需求。
翔云鎮(zhèn)地處南安市西部，海拔高、光照資源豐富，在政策驅(qū)動下，35千伏翔云變電站有超過2/3的10千伏饋線有分布式光伏接入。然而，高比例的分布式光伏并網(wǎng)后，會產(chǎn)生白天過電壓、晚上低電壓的電壓雙向越限、三相不平衡等問題。
當(dāng)年4月，泉州供電公司在翔云鎮(zhèn)的翔云臺區(qū)5號變、6號變和金安臺區(qū)2號變、4號變4個配變建設(shè)臺區(qū)共享儲能型微電網(wǎng)，在每個臺區(qū)配置一套PCS(儲能供電系統(tǒng))、BMS(電池管理系統(tǒng))等先進(jìn)裝置組成儲能子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)電能自由儲存、釋放的靈活互濟(jì)功能。
該系統(tǒng)投運(yùn)后，在日常運(yùn)行中可將分布式光伏設(shè)備多余電量自動存儲至儲能柜，在負(fù)荷高峰時自動釋放，及時滿足供需平衡，有效解決了臺區(qū)階段性負(fù)荷高峰超、過載問題。
在保障電能質(zhì)量方面，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到臺區(qū)過電壓時，可以自動將一部分光伏用戶出力進(jìn)行跨臺區(qū)消納;當(dāng)夜間負(fù)荷升高時，儲能系統(tǒng)將電能進(jìn)行釋放，及時補(bǔ)充負(fù)荷缺口，解決臺區(qū)雙向越限、電壓波動、閃變、三項(xiàng)不平衡等電能質(zhì)量問題，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的電能。
饋線組柔直互聯(lián)微電網(wǎng)——饋線柔性互聯(lián) 光伏余量好消納
2月4日，國網(wǎng)福建電力“雙滿意”(泉州海絲之光)黨員服務(wù)隊(duì)隊(duì)員吳西湖、傅聰敏來到石材之都南安水頭的環(huán)球石材加工廠，為客戶送來用能分析報告，該企業(yè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人凌輝看著數(shù)據(jù)，露出了滿意的笑容。
“中國建材之鄉(xiāng)”福建南安市是我國最大的石材循環(huán)經(jīng)濟(jì)綠色產(chǎn)業(yè)基地，環(huán)球石材加工廠是其中一家大型石材加工企業(yè)，2021年在廠區(qū)屋頂建設(shè)了一座5兆瓦的光伏發(fā)電站，每年可提供493萬千瓦時電量，但工廠并不能完全就地消納，還有近340萬千瓦時的余量倒送電網(wǎng)，且隨著后續(xù)其他分布式光伏的陸續(xù)接入，功率倒送線路問題日益加劇，10千伏線路出現(xiàn)功率過載情況。若余量電能無法全部消納，就會造成綠色能源的“浪費(fèi)”。
為解決這一問題，助力石材企業(yè)節(jié)能減排，2022年6月，泉州供電公司在南安水頭鎮(zhèn)試點(diǎn)建設(shè)了一套3兆瓦的柔直系統(tǒng)，讓就近兩條10千伏白蓮線和垢坑線線路進(jìn)行低壓柔直互聯(lián)，形成了饋線組柔直互聯(lián)微電網(wǎng)。運(yùn)行后，當(dāng)系統(tǒng)檢測到白蓮線因光伏出力增加即將倒送時，柔直變流器開始工作，將光伏盈余功率轉(zhuǎn)移至垢坑線消納，保持線路負(fù)載均衡。
項(xiàng)目投運(yùn)后，環(huán)球石材廠全消納天數(shù)從每年的240天提升到330天，每年可提供493萬度綠色電力，廠區(qū)自用150萬度電，向電網(wǎng)倒送343萬度電，不僅幫助企業(yè)降低用電成效，也增加了經(jīng)濟(jì)收益。
臺區(qū)組交直流混合微電網(wǎng)——減少電能損耗 助力零碳旅游
春節(jié)期間，福建石獅永寧鎮(zhèn)沙堤村“十里黃金海岸”景區(qū)迎來旅游高峰。在景區(qū)里，全部民宿、路燈、充電樁使用的電能都來自交直流混合微電網(wǎng)輸出的清潔光伏能源，讓游客們享受了“全綠電”旅游。
沙堤村太陽能資源豐富，年利用小時數(shù)超1300小時，全村2000余戶居民均建有屋頂分布式光伏。為實(shí)現(xiàn)全景區(qū)清潔能源的全利用，泉州供電公司借助5G、光纖、HPLC等通信設(shè)備實(shí)時信息交互的優(yōu)勢，依托高效變流技術(shù)和柔性控制技術(shù)，建設(shè)整村光伏臺區(qū)組交直流混合微電網(wǎng)，通過智能融合終端實(shí)現(xiàn)電能主動治理，減少各環(huán)節(jié)電能損耗，在滿足光伏消納的同時提升電能質(zhì)量。
該項(xiàng)目在沙堤村的11號、13號、14號三個臺區(qū)建設(shè)一套3×630千瓦集中式柔直互聯(lián)裝置，使臺區(qū)柔直互聯(lián)并連接交流大電網(wǎng)，同時在柔直系統(tǒng)直流側(cè)母線接入儲能、充電樁、光伏等直流負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)組功率靈活互濟(jì)、微電網(wǎng)全息感知和協(xié)同運(yùn)行，解決多樣性源荷大規(guī)模接入帶來的消納和電壓波動問題。
臺區(qū)組交直流混合微電網(wǎng)有效減少了交直流變換環(huán)節(jié)，降低了電能損耗，構(gòu)建了“全直流”“全綠色”用電生態(tài)圈，滿足了景區(qū)全部場景綠色用電的需求，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展注入綠色動力，助力政府打造全省首個“零碳旅游村”。
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