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河北首座虛擬變電站在平山縣營里鄉(xiāng)實現(xiàn)全功能運行

作者:康偉 霍曉娟 來源:電網(wǎng)頭條 發(fā)布時間:2020-06-19 瀏覽:

6月19日,隨著“邊緣控制服務中心”一鍵黑啟動實驗的成功,標志著河北首座虛擬變電站在平山縣營里鄉(xiāng)實現(xiàn)全功能運行、正式投入使用,開啟山區(qū)供電末端電網(wǎng)發(fā)展新模式。

虛擬變電站是啥樣的?

它不用占地數(shù)畝,更無須動輒數(shù)千萬元的建設資金,只需要利用現(xiàn)有網(wǎng)架結構,在分支線路交匯處建立開閉所,結合分布式電源、儲能裝置及通信控制裝置將其虛擬成一座變電站,便可向周邊負荷供電.

在能源互聯(lián)網(wǎng)技術的加持下,近日,河北省首座以消納光伏扶貧和提高山區(qū)供電的虛擬變電站——平山縣營里虛擬變電站建成,隨著它的投運,不僅可以提高當?shù)胤植际诫娫蠢眯r數(shù),增加農(nóng)民收入,提高農(nóng)網(wǎng)供電可靠性,還可大大減少電網(wǎng)投入,為末端電網(wǎng)輕資產(chǎn)發(fā)展邁出了探索實踐的一步。

虛擬變電站由三部分虛化而成

6月15日中午11時,陽光正好。平山縣營里鄉(xiāng)桃元村邊的山坡上,一排排錯落有致的藍色光伏板在陽光下熠熠生輝,正源源不斷地將光能轉(zhuǎn)化成電能。

利用當?shù)貎?yōu)越的光資源實現(xiàn)光伏扶貧,這已經(jīng)成為不少地區(qū)脫貧的新路徑。不過,因為營里鄉(xiāng)屬于深山區(qū),處于配電網(wǎng)末端,安裝村級光伏后,一度出現(xiàn)功率倒送及光伏并網(wǎng)點電壓越限的情況,對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行造成沖擊,而且,營里線發(fā)生故障時會對全鄉(xiāng)正常用電造成一定影響,供電可靠性較低,一旦停電,光伏發(fā)電也將無法送入電網(wǎng),影響發(fā)電收益。

不過,有了虛擬變電站,這些問題再也不用擔心。記者看到,和普通變電站不同,營里虛擬變電站占地不過數(shù)百平方米,主要由開關站、儲能系統(tǒng)和配網(wǎng)邊緣控制服務中心組成,并通過利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術,將三者虛化為一座變電站,10千伏出線向周邊負荷供電,相比同電壓等級變電站建設節(jié)省占地95%。

剩余電量16%、剩余電量17%……距離桃元村不遠的營里供電所內(nèi),虛擬變電站正在試運行,山坡上光伏板轉(zhuǎn)化的電能正在一點點存到儲能系統(tǒng)中。

“將多余的光伏電量存入儲能裝置后,即可解決分布式電源并網(wǎng)消納難題,實現(xiàn)在光伏低谷發(fā)電,釋放電量,起到削峰填谷的作用,有效提高配電網(wǎng)供電可靠性和電能質(zhì)量。”

營里鄉(xiāng)供電所所長陳立元高興地說,此舉預計可年增加農(nóng)戶收入20余萬元,助力打贏脫貧攻堅戰(zhàn)。

虛擬變電站有個“聰明”的“大腦”

除了可以為資源匱乏地區(qū)賦能,增加農(nóng)民收入,營里虛擬變電站還非?!奥斆鳌薄?

打開變電站的能量管理系統(tǒng),記者看到,儲能電池、光伏發(fā)電等運行狀態(tài)一目了然。更厲害的是,通過變電站邊緣控制服務中心這一“大腦”,變電站還可以實現(xiàn)對光伏電站、開閉所智能終端設備、調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等進行有效分析,實現(xiàn)對“源(光伏電源)網(wǎng)(配電網(wǎng))荷(電網(wǎng)供電負荷大小)儲(儲能裝置的充放電操作)用(用戶端的用電可靠性、電壓和智能用電)”的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行。

“營里鄉(xiāng)用電量小,供電半徑長,用戶末端電壓偏低,供電可靠性相對較差,一旦出現(xiàn)故障波及范圍廣。加之山路崎嶇,故障排查、修復時間長?!逼缴娇h供電公司運維班班長李國國解釋說,不過,虛擬變電站投用后,便可以通過數(shù)據(jù)分析快速故障研判,做到快速隔離故障,并通過儲能裝置對非故障區(qū)恢復供電,也為快速搶修贏得了時間。

營里供電所所長陳立元給記者算了一筆賬:去年5月的一天,營里鄉(xiāng)突遇大風惡劣天氣,4名搶修人員翻山跨梁近兩個小時才確定出故障點。虛擬變電站建成后,將10千伏營里線路一分為四。一旦發(fā)生停電,通過虛擬變電站進行故障研判、隔離,第一時間就可判定故障所處的分支線路,搶修時間較之前整整節(jié)省了一個小時。

“營里虛擬變電站投用后,即可形成能源互聯(lián)。該鄉(xiāng)供電半徑也將由29公里縮短至18公里,提高末端電能質(zhì)量。”市供電公司有關負責同志表示,該虛擬變電站提出了“源儲互濟”和“即斷即愈”的有源配電網(wǎng)運行策略,將傳統(tǒng)配電網(wǎng)改造成了“可并網(wǎng)、可離網(wǎng)、運行方式靈活、供電能力強、可靠性高”的“有源自治自愈配電網(wǎng)”。

可實現(xiàn)突發(fā)情況下的“微網(wǎng)”運行

記者在采訪中了解到,針對配電網(wǎng)末端供電可靠性低、分布式電源消納能力弱等問題,傳統(tǒng)的方法是新建35千伏變電站,最初,平山縣供電公司也向上級提出了這樣的申請。不過,經(jīng)省市專家反復論證,多方位調(diào)查研究,針對營里鄉(xiāng)電網(wǎng)特定條件,提出了建設虛擬變電站這一嶄新的解決方案。

“建設虛擬變電站,可有效減小電網(wǎng)投資成本?!逼缴娇h供電公司五級職員劉志輝解釋說, 新建常規(guī)35千伏變電站投資約為3700萬元,虛擬變電站的投資約1000萬元,可節(jié)約電網(wǎng)投資73%。

據(jù)介紹,該項目投資929萬元,新建線路1.94公里,新增1臺容量為1.6兆伏安配變,3座儲能柜等基礎設施。去年12月3日開工后,施工單位45名工作人員克服天氣寒冷、地形復雜等困難,日夜不停地實施作業(yè),并最終于當月29日完成切改,2020年1月20日完成1600千伏安箱變投運工作,提前完成建設任務。

“營里虛擬變電站儲能裝置并網(wǎng)運行后,將實現(xiàn)全功能運行,邊緣控制中心也可以在外部故障切除后,進行一鍵“黑啟動”,該供電區(qū)域的電網(wǎng)可實現(xiàn)故障期間緊急供電,由儲能電廠+光伏電廠實現(xiàn)營里鄉(xiāng)微電網(wǎng)運行2小時以上,保證居民緊急用電需要。”石家莊供電公司發(fā)展部專責馬樂表示,未來,他們還將根據(jù)虛擬變電站運行后的實際數(shù)據(jù)進行分析總結,繼續(xù)提升基于邊緣計算的區(qū)域配電網(wǎng)綜合運行管理能力,提升末端配電網(wǎng)運行管理水平。此外,該技術可推廣應用到海島、孤島及偏遠地區(qū)等位置,將進一步提高供電可靠性,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的用電體驗。

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關鍵字:虛擬變電站 儲能

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