河北涉縣合漳

水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范

  巍巍太行，紅色赤岸。

  曾經(jīng)，這里創(chuàng)造了“九千將士進(jìn)涉縣，三十萬(wàn)大軍出太行”的不朽傳奇。

  如今，這里闖出了一條山區(qū)清潔能源發(fā)展的新路子。

01 總體情況

  國(guó)網(wǎng)河北電力圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)，錨定“安全、綠色、經(jīng)濟(jì)”三大目標(biāo)，因地制宜發(fā)展微電網(wǎng)，推動(dòng)大電網(wǎng)與分布式微電網(wǎng)融合發(fā)展。

  2023年年初，國(guó)網(wǎng)河北電力結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀毁Y源稟賦，在邯鄲涉縣合漳鄉(xiāng)試點(diǎn)開展河北首個(gè)十兆瓦級(jí)水光儲(chǔ)智能微電網(wǎng)示范工程探索。項(xiàng)目新建1座10千伏開關(guān)站，將10千伏合漳線一分為四接入開關(guān)站，依托開關(guān)站構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)控的十兆瓦級(jí)微電網(wǎng)系統(tǒng)。

  該工程利用當(dāng)?shù)刎S富的光伏發(fā)電、水電資源，通過優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，自主開發(fā)風(fēng)光水儲(chǔ)微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，構(gòu)建“水—光—儲(chǔ)”一體化控制架構(gòu)，推動(dòng)綠色電力與新型儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同互動(dòng)。在離網(wǎng)試驗(yàn)中，微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了十兆瓦級(jí)微電網(wǎng)自給自足連續(xù)運(yùn)行7天。在并網(wǎng)情況下，微電網(wǎng)能夠主動(dòng)參與大電網(wǎng)電壓、頻率調(diào)節(jié)。

02 建設(shè)背景

  河北邯鄲涉縣合漳鄉(xiāng)位于晉冀豫三省交界的太行山區(qū)，共有居民1.89萬(wàn)戶，高壓客戶47個(gè)。區(qū)域內(nèi)清漳河、濁漳河交匯，風(fēng)光水資源豐富。受山區(qū)地形影響，該區(qū)域原來僅由1條10千伏線路供電，且跨越山區(qū)、河流等，防災(zāi)抗災(zāi)能力較弱，供電需求難以有效滿足。如果新建一座35千伏變電站，架空線路要跨越高山、自然保護(hù)區(qū)等，新建供電線路較長(zhǎng)、施工困難，后續(xù)設(shè)備巡檢難度大。

  經(jīng)過多方論證，國(guó)網(wǎng)河北電力以源網(wǎng)荷儲(chǔ)微電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行為思路，聯(lián)合院士專家團(tuán)隊(duì)，規(guī)劃建設(shè)十兆瓦級(jí)水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程，通過電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、建設(shè)構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能、小水電和光伏控制系統(tǒng)改造等，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)自平衡、自管理、自調(diào)節(jié)，滿足當(dāng)?shù)仉娏?yīng)需求。

03 建設(shè)大事記

  2023年1月，啟動(dòng)河北涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范項(xiàng)目論證和可研工作。

  2023年3月，完成微電網(wǎng)接入系統(tǒng)方案審定。

  2023年4～5月，開展儲(chǔ)能站站址選取和協(xié)議辦理工作，完成可研報(bào)告。

  2023年8月，完成微電網(wǎng)工程可研評(píng)審和批復(fù)。

  2023年12月28日，完成微電網(wǎng)工程儲(chǔ)能站主體建設(shè)，一、二次系統(tǒng)送電投運(yùn)。

  2024年3月22～23日，完成黑啟動(dòng)和并離網(wǎng)無縫切換試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行24小時(shí)。

  2024年4月3日，完成連續(xù)7天長(zhǎng)時(shí)間離網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn)，創(chuàng)國(guó)內(nèi)并網(wǎng)型微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間紀(jì)錄。

  2024年4月13日，河北涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程建成投運(yùn)。

04 特色亮點(diǎn)

  構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)，提高末端電網(wǎng)韌性

  國(guó)網(wǎng)河北電力結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀毁Y源稟賦，在原有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，配置2兆瓦/4兆瓦時(shí)儲(chǔ)能設(shè)備，并創(chuàng)新采用構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能變流器并聯(lián)控制、儲(chǔ)能慣量—頻率主動(dòng)支撐等技術(shù)，構(gòu)建十兆瓦級(jí)水光儲(chǔ)智能微電網(wǎng)。當(dāng)外部電網(wǎng)出現(xiàn)異常時(shí)，通過本地儲(chǔ)能、小水電、光伏的互動(dòng)，可保障微電網(wǎng)自給自足連續(xù)運(yùn)行7天以上，提升電網(wǎng)末端電壓的穩(wěn)定性，明顯改善1000余戶電網(wǎng)末端居民的供電質(zhì)量。

  綠色智能微電網(wǎng)，自平衡、自管理、自調(diào)節(jié)

  該公司深化“大云物移智鏈”、電力北斗和數(shù)字孿生等新技術(shù)應(yīng)用，在電源側(cè)改造3臺(tái)水電機(jī)組控制系統(tǒng)，完成140余戶分布式光伏遠(yuǎn)程控制改造，保障清潔能源發(fā)電可觀、可測(cè)、可調(diào)、可控;在電網(wǎng)側(cè)新建1座10千伏開關(guān)站，并在合漳線各臺(tái)區(qū)加裝智能融合終端，可實(shí)時(shí)采集設(shè)備信息;在負(fù)荷側(cè)，為可調(diào)負(fù)荷加裝控制開關(guān)，接入微電網(wǎng)管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)“自平衡、自管理、自調(diào)節(jié)”。

  微電網(wǎng)管控平臺(tái)，提升區(qū)域電網(wǎng)電能質(zhì)量

  該公司研發(fā)風(fēng)光水儲(chǔ)微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微電網(wǎng)多節(jié)點(diǎn)電壓，并同時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)能電站、光伏發(fā)電系統(tǒng)、充電樁和水電站等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)控，解決了偏遠(yuǎn)山區(qū)清潔電能消納困難、末端電壓不穩(wěn)定等問題，提高區(qū)域內(nèi)新能源利用率，有力促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐用窆夥鍪眨Ω锩蠀^(qū)振興發(fā)展。

05 建設(shè)人物

  樊會(huì)叢

  國(guó)網(wǎng)河北經(jīng)研院規(guī)劃研究中心規(guī)劃師

  她帶領(lǐng)項(xiàng)目規(guī)劃團(tuán)隊(duì)成員多次深入現(xiàn)場(chǎng)開展負(fù)荷需求、電源特性調(diào)研，分析研討冬夏負(fù)荷高峰并疊加豐水期、枯水期等多種典型場(chǎng)景，確定以源網(wǎng)荷儲(chǔ)微電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行為思路，選擇構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能和小水電作為主力支撐電源，提出水光儲(chǔ)一體化協(xié)同控制架構(gòu)及建設(shè)方案。

  劉航

  邯鄲供電公司發(fā)展策劃部副主任

  作為河北涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程規(guī)劃技術(shù)負(fù)責(zé)人，他結(jié)合涉縣合漳鄉(xiāng)資源稟賦和地域特點(diǎn)，組織完成微電網(wǎng)方案論證、儲(chǔ)能站址選取、可研編制、項(xiàng)目實(shí)施和調(diào)試試驗(yàn)工作，參與微電網(wǎng)運(yùn)行策略制訂和成效評(píng)估，保障微電網(wǎng)發(fā)揮最佳運(yùn)行效果。

  王少敏

  邯鄲供電公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所電網(wǎng)規(guī)劃專責(zé)

  他主持開展電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)智管控平臺(tái)創(chuàng)新研究，搭建動(dòng)態(tài)碳排放量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，負(fù)責(zé)合漳微電網(wǎng)技術(shù)分析和數(shù)據(jù)測(cè)算。同時(shí)，積極推進(jìn)項(xiàng)目立項(xiàng)、實(shí)施，并參與開展測(cè)試實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行調(diào)控，保障微電網(wǎng)工程按期投運(yùn)。

  楊陽(yáng)

  涉縣供電公司發(fā)展建設(shè)部專責(zé)、副高級(jí)工程師

  作為河北涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程主要規(guī)劃者，他通過對(duì)合漳鄉(xiāng)地區(qū)電源出力、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特性的分析，合理規(guī)劃儲(chǔ)能站站址。他創(chuàng)新提出采用構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能變流器并聯(lián)控制、儲(chǔ)能慣量—頻率主動(dòng)支撐等技術(shù)，解決了電網(wǎng)存在的供電質(zhì)量與穩(wěn)定性問題。

  朱建峰

  涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程項(xiàng)目經(jīng)理

  他是河北涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人。他組建專項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究團(tuán)隊(duì)開展合漳微電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)，通過儲(chǔ)能倉(cāng)步入式布置、水電集控云4G網(wǎng)絡(luò)接入、縱旋隔離式開關(guān)柜等一系列創(chuàng)新研發(fā)，提升儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行方式的靈活性和可靠性。

  韓春雨

  涉縣合漳水光儲(chǔ)微電網(wǎng)示范工程電氣施工負(fù)責(zé)人

  面對(duì)風(fēng)光水儲(chǔ)一體化運(yùn)行策略調(diào)試方法無先例可循的難題，他組織建設(shè)團(tuán)隊(duì)與設(shè)備廠家召開技術(shù)分析會(huì)，根據(jù)風(fēng)光能源的不均勻性、水的穩(wěn)定性和電網(wǎng)的峰谷平運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行分析，詳細(xì)確定每一個(gè)電源投入和出力條件相應(yīng)的邏輯判別條件，并完成系統(tǒng)整體調(diào)試工作，保障了工程按期投產(chǎn)。