隨著我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型不斷深化，大量的清潔能源即將替代傳統(tǒng)化石能源。然而，大規(guī)模需求側(cè)分布式清潔能源接入，給傳統(tǒng)的配電網(wǎng)帶來短路電流增大、能效水平降低、潮流控制和電能質(zhì)量控制難度增加等諸多挑戰(zhàn)。
在建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)新征程上，國網(wǎng)江蘇電力積極應(yīng)對新形勢、新挑戰(zhàn)，大力開展能源互聯(lián)網(wǎng)在配網(wǎng)側(cè)的探索實(shí)踐，主動服務(wù)長三角綠色轉(zhuǎn)型，創(chuàng)新建設(shè)蘇州主動配電網(wǎng)示范工程，成為目前全國最大規(guī)模的主動配電網(wǎng)創(chuàng)新示范項(xiàng)目，對于解決配電網(wǎng)發(fā)展面臨的問題和挑戰(zhàn)具有示范意義。
主動響應(yīng) 促新能源高比例消納
“主動配電網(wǎng)”是指可以綜合控制分布式能源的配電網(wǎng)，通過對能量的優(yōu)化配置，可以減少電能損耗，進(jìn)一步提升清潔能源的接入能力。
2017年12月，主動配電網(wǎng)綜合示范工程建設(shè)在蘇州啟動。按照“主動規(guī)劃、主動感知、主動控制、主動響應(yīng)、主動參與、主動服務(wù)”的建設(shè)思路，國網(wǎng)江蘇電力開展高可靠性配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程、基于“即插即用”技術(shù)的主動配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用示范工程、基于柔性直流互聯(lián)的交直流混合主動配電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用示范工程、適應(yīng)主動配電網(wǎng)的網(wǎng)源荷(儲)協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用示范工程、高電能質(zhì)量配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程等5個(gè)子項(xiàng)目的建設(shè)。次年10月10日，蘇州主動配電網(wǎng)綜合示范工程順利投運(yùn)。
位于蘇州2.5產(chǎn)業(yè)園的示范工程有效提升了資源利用效率。針對該區(qū)域負(fù)荷增長快速、新能源發(fā)展快速的實(shí)際，國網(wǎng)蘇州供電公司建設(shè)“即插即用”接口工程、柔性直流互聯(lián)工程、網(wǎng)源荷(儲)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)工程，充分發(fā)揮了分布式電源、多樣性負(fù)荷、儲能在配電網(wǎng)中的積極作用，促進(jìn)各種資源利用更綠色、更高效。目前，園區(qū)內(nèi)配電網(wǎng)外部輸入潮流控制比例達(dá)到50%，清潔能源滲透率達(dá)到50%;配電網(wǎng)網(wǎng)損降低3%，多能互補(bǔ)系統(tǒng)能源綜合使用效率提升10%以上。
2017年6月，位于2.5產(chǎn)業(yè)園的中節(jié)能蘇州環(huán)保科技產(chǎn)業(yè)園自建了單個(gè)屋頂0.65兆瓦分布式光伏。但是，企業(yè)以辦公為主、生產(chǎn)為輔，在節(jié)假日以及工作日的午休時(shí)間無法完全消納光伏產(chǎn)生的電能，造成了部分能源的浪費(fèi)。主動配電網(wǎng)示范區(qū)建成后，通過網(wǎng)源荷(儲)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)全局智能優(yōu)化算法，多余的電能被調(diào)劑給產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的其他企業(yè)或電網(wǎng)側(cè)儲能，實(shí)現(xiàn)了全額消納。該企業(yè)用電負(fù)責(zé)人林正山算了一筆賬，兩年來，光伏發(fā)電除去自用，多余的電量上網(wǎng)后收益累計(jì)已超過10萬元。
在此推動下，蘇州市以光伏為代表的分布式清潔能源發(fā)展迅速，2019年全市光伏發(fā)電裝機(jī)容量增長25%，光伏發(fā)電量增長30.9%。
主動控制 保電力安全可靠供應(yīng)
近年來，蘇州主動配電網(wǎng)示范項(xiàng)目多項(xiàng)自主創(chuàng)新核心技術(shù)持續(xù)保持國際領(lǐng)先，目前已成為全球主動配電網(wǎng)領(lǐng)域的典范和標(biāo)桿工程，具有廣泛的國際影響力。
蘇州環(huán)金雞湖區(qū)域是政府機(jī)關(guān)、金融機(jī)構(gòu)、國外高科技企業(yè)等重要客戶的集中區(qū)域，對供電可靠性的要求極高。為提高供電可靠性，國網(wǎng)蘇州供電公司在這里建成了全國首個(gè)20千伏配電網(wǎng)的四端口柔性直流換流系統(tǒng)。該系統(tǒng)好比一臺“能源路由器”，可以實(shí)現(xiàn)各端口間能量和信息的互聯(lián)互通，有序協(xié)調(diào)分布式能源與負(fù)荷，電能使用效率和供電可靠性得到大幅提升。
有“數(shù)據(jù)方舟”之稱的數(shù)據(jù)中心最不愿意碰上的事莫過于失電，一旦意外失電損失難以估量。在蘇州工業(yè)園區(qū)環(huán)金雞湖區(qū)域，蘇州電信國際數(shù)據(jù)中心為機(jī)房等重要區(qū)域配備了UPS電源。根據(jù)該中心設(shè)備部門統(tǒng)計(jì)，在國網(wǎng)蘇州供電公司主動配電網(wǎng)建成前，每年內(nèi)部UPS平均會啟動1-2次，也就意味著有1-2次停電。而主動配電網(wǎng)建成后的兩年多來，該用戶內(nèi)部UPS從未啟動過。
目前，金雞湖相關(guān)示范區(qū)域潮流可控率提升了50%，供電可靠性由99.999%提升到了99.9999%。
主動參與 讓用電更優(yōu)質(zhì)更經(jīng)濟(jì)
、在主動配電網(wǎng)的助力下，末端客戶的用電也更加智能和主動，不僅能主動隔離故障，減少因?yàn)橥ｋ娫斐傻膿p失，而且還能夠優(yōu)化配置分布式清潔能源與儲能出力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰削谷，進(jìn)而最大限度減少用戶的電費(fèi)支出。
蘇虹路工業(yè)區(qū)供電區(qū)域負(fù)荷類型多樣，包含三星電子、和艦科技等眾多對電能質(zhì)量需求高的企業(yè)。電壓波動、暫降(電壓暫時(shí)性下降)等電能質(zhì)量問題，會影響企業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的會造成產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損毀等生產(chǎn)事故。為此，國網(wǎng)蘇州供電公司在蘇州110千伏星華變20千伏側(cè)安裝SVG設(shè)備和相關(guān)設(shè)備，完成了對示范區(qū)高效穩(wěn)定的無功電壓控制，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)電能質(zhì)量的整體解決。通過以上技術(shù)，該區(qū)域關(guān)鍵用戶電壓暫降次數(shù)降低95%，有效保證了對敏感負(fù)荷的可靠供電。
“園區(qū)建設(shè)主動配電網(wǎng)高電能質(zhì)量配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程后，電網(wǎng)的電能質(zhì)量完全達(dá)到了設(shè)備安全運(yùn)行的需要，大幅減少了外部電壓跌落的次數(shù)，降低了因電壓擾動帶來的經(jīng)濟(jì)損失。”蘇州和艦科技有限公司是一家具有雄厚外資，制造尖端集成電路的一流晶圓專工企業(yè)，該公司機(jī)電主管王偉這樣評價(jià)國網(wǎng)蘇州供電公司的工作。
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