8月13日，山東萊蕪供電公司萊蕪供電中心雪野供電所所長李豐錢和同事一起到濟(jì)南市萊蕪區(qū)雪野鎮(zhèn)王老村例行巡檢“海綿臺區(qū)”，解決村民遇到的用電問題。
今年年初，萊蕪供電公司在王老村建成智慧用電“海綿臺區(qū)”，同時(shí)建成了居民級源網(wǎng)荷儲一體化系統(tǒng)，通過源源互補(bǔ)、源荷互動(dòng)等形式，實(shí)現(xiàn)該村能源消費(fèi)的電氣化、低碳化。
“海綿臺區(qū)”是國網(wǎng)山東省電力公司在國家電網(wǎng)有限公司提出建設(shè)低壓能源互聯(lián)網(wǎng)精品臺區(qū)的基礎(chǔ)上，增加了柔性直流互聯(lián)技術(shù)應(yīng)用，使并入臺區(qū)的分布式光伏電站運(yùn)行情況可知可控，光伏發(fā)電量可吸可放。
王老村是濟(jì)南市首個(gè)智慧用電“海綿臺區(qū)”示范村，應(yīng)用了“全態(tài)感知、智慧物聯(lián)”技術(shù)，創(chuàng)新配備了小型電池存儲柜，可實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電、公共供電網(wǎng)絡(luò)、家庭用電負(fù)荷和電池存儲柜之間能源的智能化流動(dòng)和配置。
多能協(xié)同，臺區(qū)管理精益化
今年“五一”期間，王老村很熱鬧，30多家民宿爆滿。
“假期我們?nèi)依仙偃详囘€是忙不過來。”好再萊客棧老板賈增娥說，節(jié)日期間，她家游客多得住不下，就“分流”到村里其他民宿。
“生意忙時(shí)，我們還得請鄉(xiāng)親搭把手，每人每天給120元的工錢。”民宿老板張維來說，經(jīng)營特色民宿，一年收入超過3萬元，不出村也能賺錢。
王老村依托國家4A級房干旅游度假區(qū)和國家級森林公園華山林場發(fā)展特色旅游產(chǎn)業(yè)。3月份，萊蕪供電公司根據(jù)王老村村委會(huì)在南臺區(qū)建民俗商業(yè)街、北臺區(qū)建民宿區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合舊村搬遷建設(shè)高檔民宿別墅區(qū)的用能需求，為該村量身定制了“一個(gè)核心、四級拓?fù)?rdquo;的“海綿臺區(qū)”架構(gòu)。
“海綿臺區(qū)”以能源控制器為核心。與以往的集中器相比，能源控制器不僅可以監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、采集傳輸計(jì)量裝置數(shù)據(jù)，還能控制和調(diào)控臺區(qū)內(nèi)分布式光伏、智能有序充電樁等多種設(shè)備，并就地分析用能信息，從而實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同優(yōu)化配置。
萊蕪供電公司將整個(gè)臺區(qū)分為配變層、分支層、表箱層和用戶側(cè)四級拓?fù)?，并在四級拓?fù)渲蟹謩e安裝環(huán)境感知裝置、分支監(jiān)測終端、智能量測開關(guān)和物聯(lián)網(wǎng)表等設(shè)備。借助這些設(shè)備的感知功能和能源控制器邊緣計(jì)算、高速電力載波通信技術(shù)，“海綿臺區(qū)”實(shí)現(xiàn)了拓?fù)渥R別更精確、停電上報(bào)更精準(zhǔn)、線損計(jì)算更精益、智能感知更精細(xì)。
柔性互聯(lián)，臺區(qū)供能彈性化
“光伏板就是老百姓的屋頂‘銀行’。現(xiàn)在村里家家戶戶都實(shí)現(xiàn)了電氣化，住上了小樓房，城里人來了都羨慕得不得了。”王老村黨支部書記張建華說。
王老村南臺區(qū)主要為民俗商業(yè)街供電，單日最大用電負(fù)荷在380千瓦左右，而且負(fù)荷高峰時(shí)段集中在白天。而村北臺區(qū)以民宿為主，每家都安裝了太陽能發(fā)電設(shè)備，總裝機(jī)容量約350千瓦。但由北臺區(qū)供電的客戶白天用電不多，負(fù)荷主要集中在晚上。
如果白天將北臺區(qū)的光伏發(fā)電量轉(zhuǎn)移至南臺區(qū)消納、存儲，夜間由南臺區(qū)向北臺區(qū)供電，這樣的方式不僅能提高供電臺區(qū)配電設(shè)備的利用率，還能緩解受電臺區(qū)變壓器的壓力，提高清潔能源消納能力。
萊蕪供電公司綜合對比了王老村南北兩個(gè)臺區(qū)的配變增容改造方案、柔性直流互聯(lián)方案和交流互聯(lián)方案，最終決定采用柔性直流互聯(lián)方案。
根據(jù)柔性直流互聯(lián)方案，萊蕪供電公司在王老村建設(shè)一套柔性直流互聯(lián)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)共有兩個(gè)換流閥，通過750伏直流電纜連接，具有90千瓦功率的轉(zhuǎn)移能力。用電信息采集系統(tǒng)監(jiān)測并分析兩個(gè)臺區(qū)用電負(fù)荷情況，并通過能源控制器下發(fā)調(diào)度指令，遠(yuǎn)程控制兩個(gè)換流閥，從而實(shí)現(xiàn)臺區(qū)間能源轉(zhuǎn)移、功率互濟(jì)。柔性直流互聯(lián)方案比配變增容改造方案節(jié)省投資6萬多元。
可知可控，配網(wǎng)運(yùn)行智能化
目前，萊蕪供電公司共有分布式光伏發(fā)電客戶4881戶，并網(wǎng)總?cè)萘?5萬千瓦。這些分布式光伏設(shè)備接入臺區(qū)后，給配網(wǎng)安全運(yùn)行、電力市場秩序和供電服務(wù)保障都帶來很大壓力。
如何更好地解決分布式光伏接入后造成的臺區(qū)電壓質(zhì)量波動(dòng)、光伏富余發(fā)電量反送等問題？萊蕪供電公司以王老村“海綿臺區(qū)”建設(shè)為試點(diǎn)，研發(fā)“電力市場能源互聯(lián)網(wǎng)智慧平臺”，采用“能源控制器+新型智能電能表+多功能斷路器”的技術(shù)方案，應(yīng)用新型智能開關(guān)和智能電能表，實(shí)現(xiàn)發(fā)電數(shù)據(jù)分鐘級采集，并網(wǎng)點(diǎn)斷路器狀態(tài)實(shí)時(shí)上傳及本地、遠(yuǎn)程自動(dòng)停送電，對低壓光伏電源可觀、可測、可控。由此，低壓臺區(qū)實(shí)現(xiàn)了可視化、數(shù)字化管控，臺區(qū)電壓質(zhì)量合格率保持100%，臺區(qū)拓?fù)渥R別和停電上報(bào)準(zhǔn)確率100%。
“萊蕪供電公司針對負(fù)載不均衡、光伏占比大的臺區(qū)，創(chuàng)新引用柔性直流互聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)相鄰區(qū)臺區(qū)功率互濟(jì)和能源互補(bǔ)，降低配網(wǎng)改造投資。王老村‘海綿臺區(qū)’容量彈性提高了23.5%。”萊蕪供電公司營銷部主任朱叢民說。
截至8月13日，萊蕪供電公司已在199個(gè)低壓臺區(qū)安裝了能源控制器，計(jì)劃年內(nèi)完成812個(gè)光伏臺區(qū)的可知、可控改造工作。該公司還將挖掘臺區(qū)內(nèi)分布式光伏電源、充電樁、退運(yùn)電池儲能項(xiàng)目等可調(diào)、可控資源，打造光儲充放協(xié)同控制、源網(wǎng)荷儲自平衡等項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)臺區(qū)內(nèi)清潔能源百分百就地消納。
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