以數(shù)字化技術(shù)支撐構(gòu)建多能源友好接入的分布式智能電網(wǎng)
發(fā)布時間：2022-09-16
【賽普瑞電氣】2021年3月，中央財經(jīng)委第九次會議再次對碳達峰碳中和作出重要部署，強調(diào)要構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，明確了“雙碳”背景下我國能源電力轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向。
新型電力系統(tǒng)較傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將發(fā)生重大變化。由于風電、光伏、儲能及充電樁等分布式能源在配電側(cè)快速發(fā)展，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的源隨荷動將向源荷互動轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)也將從智能主網(wǎng)為主向智能主網(wǎng)和分布式智能電網(wǎng)并重轉(zhuǎn)變。在光伏發(fā)電領(lǐng)域，2021年我國新增光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機中，分布式光伏新增約2900萬千瓦，約占全部新增光伏發(fā)電裝機的55%，在歷史上首次突破50%，光伏發(fā)電集中式與分布式并舉的發(fā)展趨勢明顯。但是，由于新能源的波動性、隨機性和間歇性，以及新能源發(fā)電設備的低抗擾性和弱支撐性，將給電力系統(tǒng)帶來不同時間尺度的功率平衡能力和電網(wǎng)安全及抗沖擊能力兩大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)自上而下的垂直一體化管控模式，也逐漸向新型電力系統(tǒng)的分層集群聚合模式轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制難度明顯增加，用戶側(cè)供需互動需求顯著加大。面對能源開發(fā)向分布式方式轉(zhuǎn)變，發(fā)展分布式智能電網(wǎng)成為必然趨勢，數(shù)字化技術(shù)將支撐和推動構(gòu)建以新能源為主體的分布式智能電網(wǎng)建設。
2022年1月，國務院印發(fā)的《國務院關(guān)于支持貴州在新時代西部大開發(fā)上闖新路的意見(國發(fā)〔2022〕2號)》明確指出，開展源網(wǎng)荷儲一體化、能源數(shù)字化試點、研究建設能源數(shù)據(jù)中心。為此，南方電網(wǎng)公司印發(fā)了《南方電網(wǎng)公司融入和服務貴州在新時代西部大開發(fā)上闖新路的重點舉措》，提出全面構(gòu)建數(shù)字電網(wǎng)，通過數(shù)字電網(wǎng)突破原有技術(shù)，形成電網(wǎng)新形態(tài)，打造能源生態(tài)系統(tǒng)的核心樞紐，賦能智慧能源生態(tài)的形成和發(fā)展，推動分布式智能電網(wǎng)建設，服務清潔低碳、安全高效的能源體系，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心在數(shù)字電網(wǎng)構(gòu)建中處于關(guān)鍵樞紐地位，南方電網(wǎng)公司積極融入“東數(shù)西算”戰(zhàn)略布局，以能源行業(yè)需求為導向，做好南方能源數(shù)據(jù)中心整體設計并有序推進建設，深度參與全國一體化算力網(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點建設，形成面向南方區(qū)域乃至全國的“電力+算力”示范。南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司通過數(shù)字電網(wǎng)加快構(gòu)建數(shù)字能源生態(tài)，促進能源行業(yè)和經(jīng)濟社會創(chuàng)新發(fā)展，建設新型能源算力基礎(chǔ)設施，加快推進南方能源數(shù)據(jù)中心建設，充分發(fā)揮電網(wǎng)作為能源電力樞紐平臺的作用。打造綠色、云化的能源“算力”中心，面向全社會提供能源數(shù)字服務，因地制宜融合數(shù)據(jù)中心、充電站、5G基站、北斗基站等功能，推動電網(wǎng)與數(shù)字基礎(chǔ)設施融合發(fā)展。
依托數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)對海量分布式新能源的“可觀、可測、可控、可調(diào)”。隨著分布式新能源在電網(wǎng)中的比重增加，其對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的影響越來越大，分布式新能源的“自由”并網(wǎng)、“分散”運行、“無序”控制狀態(tài)將不能長期存在。為此，南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司將構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲”便捷接入的能源異構(gòu)數(shù)字化監(jiān)測平臺，以實現(xiàn)新能源設備“可觀、可測、可控、可調(diào)”。首先，構(gòu)建一套可兼容多種新能源設備的通信網(wǎng)絡，將新能源設備接入至南方電網(wǎng)全域物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)“全面可觀”;然后，建成一個針對海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合處理平臺，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)新能源設備運行狀態(tài)的精準感知和智能預測，實現(xiàn)“精確可測”。此外，依托能源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合監(jiān)控平臺，設計全局和區(qū)域控制體系，實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)新能源設備的“協(xié)同調(diào)控”，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
分布式智能電網(wǎng)是實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)中心綠色、安全、高可靠的必要依托，而數(shù)字化技術(shù)是實現(xiàn)分布式智能電網(wǎng)的重要支撐?；谌斯ぶ悄?、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，推動電力網(wǎng)、信息網(wǎng)與海量數(shù)據(jù)的深度融合，實現(xiàn)分散資源主動聚合和主動同步，同時，通過數(shù)字化技術(shù)推動智能主網(wǎng)與分布式智能電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展。此外，還需發(fā)揮好電網(wǎng)的數(shù)字平臺優(yōu)勢，為整縣光伏開發(fā)商、綜合能源服務商等提供技術(shù)服務。
為此，南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司認真貫徹落實國家“雙碳”戰(zhàn)略及發(fā)展分布式智能電網(wǎng)的總體部署，兼顧科學論證和工程實踐，堅持科技創(chuàng)新服務生產(chǎn)實際。南方電網(wǎng)貴州電力科學研究院通過系列南方電網(wǎng)重點科技項目和貴州省科技支撐計劃項目，以數(shù)字化技術(shù)助力“分布式智能電網(wǎng)”在貴州省盤州市羊場鄉(xiāng)落地示范，該示范區(qū)同步被確定為南方電網(wǎng)柔性配網(wǎng)示范區(qū)和貴州電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，示范區(qū)主要面向農(nóng)村能源綠色低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型和高品質(zhì)可靠供電需求，新型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、多種控制模式和系列數(shù)字化等技術(shù)將成為重要支撐。
目前，南方電網(wǎng)貴州電力科學研究院已研發(fā)了適應多種新能源的協(xié)議轉(zhuǎn)換器、智能光伏斷路器、構(gòu)網(wǎng)型PCS、構(gòu)網(wǎng)型能量路由器以及交直流互聯(lián)裝置等設備，預計到2022年底，部分關(guān)鍵性技術(shù)及裝備將在示范區(qū)落地，未來2-3年，以分布式智能電網(wǎng)為平臺的綠色低碳生態(tài)鏈將在示范區(qū)將初顯成效，形成系列裝備和支撐分布式智能電網(wǎng)的數(shù)字化監(jiān)控平臺，實現(xiàn)分布式智能電網(wǎng)“可觀、可測、可控、可調(diào)”，提升新能源的消納能力及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行能力。
(本文作者：肖小兵系貴州電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院配網(wǎng)技術(shù)研究中心副總經(jīng)理，李躍系貴州電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院配網(wǎng)技術(shù)研究中心專責)，由開關(guān)柜除濕器廠家賽普瑞電氣分享！