中國儲能網(wǎng)訊：6月19日，隨著“邊緣控制服務(wù)中心”啟動試驗的成功，河北省首座虛擬變電站在平山縣營里鄉(xiāng)正式投入使用，實現(xiàn)全功能運(yùn)行，開啟了山區(qū)供電末端電網(wǎng)發(fā)展新模式。
營里鄉(xiāng)位于平山縣西北部，處于配電網(wǎng)末端，供電半徑長，供電可靠性相對較差。為提高末端電網(wǎng)供電質(zhì)量，國網(wǎng)石家莊供電公司聯(lián)合蘇州鈞灝(智慧)電力有限公司創(chuàng)新提出“虛擬變電站”的概念及建設(shè)思路：采用5G、HPLC等先進(jìn)的信息通信技術(shù)、源儲精確控制技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能算法，構(gòu)建“配電網(wǎng)主動控制服務(wù)中心”，提供分布式電源全量感知及智能預(yù)測，配電網(wǎng)故障分析、定位、隔離，并網(wǎng)/離網(wǎng)策略切換，分布式電源電壓自治，源儲精確控制，離并網(wǎng)保護(hù)自適應(yīng)，功率平衡及優(yōu)化調(diào)度，一鍵黑啟動等一系列主動控制服務(wù)，有效解決分布式電源并網(wǎng)導(dǎo)致的電壓越限問題，分布式電源消納的調(diào)度機(jī)制問題，分布式電源弱管理狀態(tài)問題，可以在減少電網(wǎng)投資的情況下有效解決鄉(xiāng)村分布式電源消納問題、工業(yè)園區(qū)的電能質(zhì)量問題、智能樓宇的用能成本問題、海島電網(wǎng)的供電可靠性問題，提高配電網(wǎng)供電可靠性和電能質(zhì)量，憑借開放的架構(gòu)和靈活的接入方式實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲用”智能協(xié)調(diào)運(yùn)行，實現(xiàn)分布式電源友好上網(wǎng)，為配電網(wǎng)末端供電提供雙重保障，實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲用”的智能協(xié)調(diào)控制優(yōu)化，助力泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
該項目由蘇州鈞灝(智慧)電力有限公司作為系統(tǒng)集成開發(fā)商，并于2019年12月3日開工建設(shè)，新增1臺1.6兆伏安配電變壓器、3座儲能電池柜，3臺500kw儲能變流器等基礎(chǔ)設(shè)施。其項目邊緣控制服務(wù)具有如下技術(shù)特性：
（1）一鍵黑啟動
末端配電網(wǎng)進(jìn)入全黑狀態(tài)后，儲能電池作為黑啟動微源，具備下垂特性和零起升壓的黑啟動功能，實現(xiàn)快速穩(wěn)定自啟動，保證末端配電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時的電壓和頻率穩(wěn)定，提升供電可靠性。隨著電網(wǎng)控制室一鍵“黑啟動”指令下達(dá)，邁格瑞能PCS內(nèi)黑啟動裝置也立即啟動，電網(wǎng)順利輸電。邁格瑞能PCS作為儲能電站核心，采用3臺500kwPCS并聯(lián)使用并通過軟件算法控制來實現(xiàn)虛擬電廠遠(yuǎn)程黑啟動。實現(xiàn)了區(qū)域緊急供電，保障營里鄉(xiāng)“微電網(wǎng)”運(yùn)行2小時以上，大幅提高山區(qū)百姓的用電感受。
（2）配電網(wǎng)可靠性分析
建立不同天氣類型下的風(fēng)光水出力時序模型，并提出風(fēng)光水可信出力在線計算方法。通過定義持續(xù)帶載功率裕度、持續(xù)帶載能量裕度指標(biāo)，以及可能的故障修復(fù)時間衡量儲能系統(tǒng)可持續(xù)帶載能力，據(jù)此提出含風(fēng)光水儲的微電網(wǎng)動態(tài)孤島劃分策略。考慮分布式電源出力和負(fù)荷需求的波動性，對基于蒙特卡羅模擬的配電網(wǎng)可靠性評估算法進(jìn)行改進(jìn)，保證末端配電網(wǎng)離網(wǎng)時重要負(fù)荷的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提高配電網(wǎng)可靠性。
（3）分布式電源電壓自治
建立分布式電源模型，采用電壓、無功（U-Q）下垂特性控制策略，根據(jù)分布式電源出口電壓調(diào)節(jié)分布式電源無功出力，改善分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)電壓越限現(xiàn)象，在不明顯增大線路損耗的情況下可有效緩解節(jié)點(diǎn)電壓越限問題。
（4）分布式電源全量感知及智能預(yù)測
應(yīng)用HPLC通信技術(shù)對分布式電源數(shù)據(jù)和所處環(huán)境（溫度、濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)力等氣象條件）進(jìn)行海量采集和全景監(jiān)控，實現(xiàn)分布式電源全景在線感知和發(fā)電功率預(yù)測，提供分布式電源用戶數(shù)據(jù)異常診斷服務(wù)及分布式電源狀態(tài)在線評估技術(shù)支持。
（5）平滑聯(lián)絡(luò)線功率
基于分布式電源全量感知技術(shù)，獲取分布式電源輸出功率數(shù)據(jù)，結(jié)合負(fù)荷情況、可控分布式電源額定功率和聯(lián)絡(luò)線功率控制目標(biāo)，以平滑聯(lián)絡(luò)線功率所需可控功率輸出的頻譜分析結(jié)果為依據(jù)，優(yōu)化儲能系統(tǒng)功率。
（6）并離網(wǎng)保護(hù)自適應(yīng)
根據(jù)微電網(wǎng)測控裝置采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用模式識別技術(shù)確定各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)和微電網(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行模式，按照不同模式下的并/離網(wǎng)控制方法確定并/離網(wǎng)控制策略，實現(xiàn)微電網(wǎng)并/離網(wǎng)保護(hù)自適應(yīng)切換。
（7）為用戶提供精細(xì)化的定制服務(wù)
虛擬變電站智能化控制系統(tǒng)，還可以有效平抑新能源功率波動，實現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)峰削峰填谷，通過對天氣、分布式電源出力、用戶負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測，對源網(wǎng)荷儲用系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)控制，平滑功率曲線，提升源網(wǎng)荷用儲各環(huán)節(jié)的效能，提升用戶光伏電源等新能源發(fā)電效率，引導(dǎo)用戶合理用電，個性化、精細(xì)化為用戶定制發(fā)用電策略，能有效解決光伏分布式電源并網(wǎng)消納難題。
