中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月24-26日，由深圳市發(fā)展和改革委員會(huì)指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)與南方科技大學(xué)碳中和能源研究院聯(lián)合主辦，100余家機(jī)構(gòu)共同支持的碳中和能源高峰論壇暨第三屆中國(guó)國(guó)際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)與新型儲(chǔ)能技術(shù)青年科學(xué)家論壇在深圳召開(kāi)。此次大會(huì)主題是“開(kāi)拓新質(zhì)生產(chǎn)力，推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”。
大會(huì)主辦方邀請(qǐng)6位院士及100位行業(yè)專(zhuān)家分別從新型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成解決方案、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)及應(yīng)用、虛擬電廠、工商業(yè)儲(chǔ)能專(zhuān)場(chǎng)、新型儲(chǔ)能電池、新型儲(chǔ)能與電力市場(chǎng)、智能微電網(wǎng)、儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)宣貫、新型儲(chǔ)能技術(shù)青年科學(xué)家論壇等12個(gè)專(zhuān)場(chǎng)進(jìn)行充分討論交流。
來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的500余家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，1012位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中21家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品解決方案，在線觀眾超過(guò)4萬(wàn)余人觀看了開(kāi)幕盛況。
本次大會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)、中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合承辦，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)專(zhuān)家委員會(huì)提供學(xué)術(shù)支持！
8月25日下午，國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院（南瑞集團(tuán)）有限公司研究員級(jí)高級(jí)工程師、資深專(zhuān)家唐成虹受邀在“智能微電網(wǎng)專(zhuān)場(chǎng)”分享主題報(bào)告，報(bào)告題目《微電網(wǎng)運(yùn)行控制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》。
唐成虹：大家下午好！我是國(guó)網(wǎng)電力研究院的資深專(zhuān)家。
我今天的報(bào)告分為四個(gè)部分：首先介紹微電網(wǎng)的概念，微電網(wǎng)我們稱(chēng)為是發(fā)配用一體的小型電網(wǎng)。組成微電網(wǎng)的元素，發(fā)電設(shè)備一般是可再生的能源，包括分布式光伏、風(fēng)機(jī)。還有一些儲(chǔ)能裝置，能量轉(zhuǎn)換、監(jiān)控和保護(hù)裝置、負(fù)荷等，由這些元素共同組成了微電網(wǎng)。
微電網(wǎng)的特征有微型化、自平衡、清潔性、高效性。其他幾個(gè)比較好理解，自平衡什么意思呢？就是在微電網(wǎng)內(nèi)部可以達(dá)到能量的自給自足，能達(dá)到功率和能量的自平衡，這也是微電網(wǎng)很重要的特點(diǎn)。
接下來(lái)我們要介紹一下建設(shè)微電網(wǎng)的意義，微電網(wǎng)一個(gè)很重要的特點(diǎn)就是既可以接入電網(wǎng)，叫做并網(wǎng)運(yùn)行，也可以在故障情況下脫離電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，微電網(wǎng)是一個(gè)可以達(dá)到自治的系統(tǒng)。
建設(shè)微電網(wǎng)最主要的意義就是微電網(wǎng)可以促進(jìn)可再生能源的就地吸納，提高供電可靠性，在這兩方面有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也就是我們建設(shè)微電網(wǎng)的意義。
接下來(lái)我們介紹第二部分，就是微電網(wǎng)典型場(chǎng)景，我們?yōu)槭裁匆ㄔO(shè)微電網(wǎng)，微電網(wǎng)有哪幾種應(yīng)用場(chǎng)景，我們這里面總結(jié)出五種比較典型的場(chǎng)景：第一個(gè)是園區(qū)型微電網(wǎng)，比如我們?cè)谏钲谧再Q(mào)區(qū)等園區(qū)，這些比較重要的園區(qū)，我們可以建立一些園區(qū)的微電網(wǎng)，園區(qū)微電網(wǎng)主要目標(biāo)就是低碳環(huán)保，以及保障整個(gè)園區(qū)可靠的供電，這是我們建設(shè)園區(qū)微電網(wǎng)的典型場(chǎng)景。第二種場(chǎng)景就是智能樓宇微電網(wǎng)，這是一種低壓樓宇的微電網(wǎng)，它的目標(biāo)主要是實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。第三個(gè)是臺(tái)區(qū)型微電網(wǎng)，這個(gè)一般是針對(duì)農(nóng)村臺(tái)區(qū)，隨著一些扶貧光伏大量接入農(nóng)網(wǎng)，農(nóng)網(wǎng)存在就地消納的問(wèn)題，在光伏白天大發(fā)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，在晚上遠(yuǎn)端會(huì)出現(xiàn)低電壓，在臺(tái)區(qū)建設(shè)微電網(wǎng)可以提高電能質(zhì)量，提高供電可靠性。
還有一些比較典型的微電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，一個(gè)是海島型微電網(wǎng)，我們國(guó)家有很多深海的島嶼，這些島嶼供電非常緊張，有些是通過(guò)海底電纜過(guò)去，有些在很遠(yuǎn)的海島是柴發(fā)供電。在這些地區(qū)建設(shè)微電網(wǎng)，可以有效解決海島地區(qū)微電網(wǎng)供電緊張的問(wèn)題。還有一些離網(wǎng)型微電網(wǎng)，比如我們?cè)谠瀑F西藏等偏遠(yuǎn)地區(qū)、山區(qū)、草原，一些很少幾戶的牧民等等，在這種地方，我們可以在這種地方因地制宜建設(shè)微電網(wǎng)，這是離網(wǎng)型微電網(wǎng)，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)供電緊張的問(wèn)題。
因?yàn)榻裉熘饕榻B微電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，接下來(lái)我介紹一下微電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。這里的關(guān)鍵技術(shù)，我們針對(duì)的場(chǎng)景是隨著新型電力系統(tǒng)發(fā)展，未來(lái)大規(guī)模微電網(wǎng)接入電網(wǎng)的電壓等級(jí)會(huì)逐步提高。所以我們今天來(lái)探討的關(guān)鍵技術(shù)主要針對(duì)10千伏及以上，包括35千伏或者更高電壓等級(jí)微電網(wǎng)接入，目前還存在一些技術(shù)挑戰(zhàn)，還有相關(guān)的一些問(wèn)題。
這里總結(jié)了幾點(diǎn)：一個(gè)是存在的技術(shù)挑戰(zhàn)，微電網(wǎng)主要是新能源為主，區(qū)別大電網(wǎng)，大電網(wǎng)是同步電網(wǎng)，一般是同步發(fā)電機(jī)作為支撐，所以它的穩(wěn)定性、慣性都比較強(qiáng)。微電網(wǎng)主要是新能源為主，新能源的特點(diǎn)就是，比如光伏會(huì)隨著輻照度波動(dòng)，風(fēng)機(jī)會(huì)隨著風(fēng)速的波動(dòng)，這樣就導(dǎo)致它遇到故障的話穩(wěn)定性會(huì)存在挑戰(zhàn)。另外微電網(wǎng)不僅并網(wǎng)運(yùn)行，也能離網(wǎng)運(yùn)行，并離網(wǎng)切換的時(shí)候，模式控制如何保證不停電的切換，也存在一些技術(shù)問(wèn)題。還有源荷不確定性導(dǎo)致的控制問(wèn)題。還有建設(shè)成本的問(wèn)題，還有如何提高投資回報(bào)率等問(wèn)題。還有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范缺失，缺乏頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃引領(lǐng)，缺乏統(tǒng)一的接口規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程缺失。另外運(yùn)營(yíng)模式和市場(chǎng)機(jī)制尚不健全，缺乏可持續(xù)的商業(yè)模式、缺乏成熟的運(yùn)營(yíng)模式等。
針對(duì)上面的技術(shù)問(wèn)題，我們有七大關(guān)鍵技術(shù)：一是微電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃的技術(shù)，我們一般常說(shuō)建設(shè)要規(guī)劃先行，我們微電網(wǎng)的規(guī)劃也是很重要的頂層設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，它主要的目標(biāo)是要遵循因地制宜，首先做好風(fēng)光資源的評(píng)估，因?yàn)樗哪繕?biāo)是最大化地消納可再生能源，所以它就是以最大化消納為目標(biāo)，并且兼顧設(shè)計(jì)的原則，比如靈活性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性。還要兼顧建設(shè)周期、維護(hù)成本等，通過(guò)這些多維的因素，來(lái)構(gòu)建實(shí)用可靠的微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)體系，是我們首要的關(guān)鍵技術(shù)。
第二個(gè)就是分布式電源和儲(chǔ)能變流器的構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)，微電網(wǎng)離網(wǎng)狀態(tài)是新能源為主，如何提高它的支撐能力，目前很多學(xué)者都在研究構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)，使新能源模擬電網(wǎng)的特性，實(shí)現(xiàn)頻率電壓的主動(dòng)支撐，這對(duì)于微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行是具有重要意義的。
第三個(gè)是自適應(yīng)的故障隔離和保護(hù)技術(shù)，針對(duì)微電網(wǎng)在并網(wǎng)和離網(wǎng)不同狀態(tài)的保護(hù)電流差異大的問(wèn)題，如何解決這個(gè)問(wèn)題？我們提出了自適應(yīng)的故障隔離和保護(hù)技術(shù)，也就是它可以自動(dòng)檢測(cè)微電網(wǎng)的并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整保護(hù)定值，實(shí)現(xiàn)保護(hù)元件的配合，這樣解決微電網(wǎng)在并網(wǎng)和離網(wǎng)保護(hù)特性差異大的問(wèn)題。
第四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是源荷預(yù)測(cè)和安全分析技術(shù)。功率預(yù)測(cè)是評(píng)估新能源的發(fā)電計(jì)劃要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們一方面結(jié)合氣象因素，對(duì)新能源進(jìn)行預(yù)測(cè)，另外就是通過(guò)高精度的源荷預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)安全分析，它是安全分析控制的基礎(chǔ)，分析微電網(wǎng)的安全運(yùn)行邊界，實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)下的預(yù)警，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
第五個(gè)是微電網(wǎng)并離網(wǎng)不停電切換的技術(shù)，并離網(wǎng)切換過(guò)程中，在并網(wǎng)的時(shí)候電網(wǎng)作為主力電源，離網(wǎng)狀態(tài)下又是新能源為主力電源，切換過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)不停電的平滑切換，這也是很關(guān)鍵的技術(shù)，也是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)，我們通過(guò)研究，在離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)過(guò)程中，可以采用同期合閘技術(shù)避免沖擊。在并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)過(guò)程中，可以通過(guò)自平衡控制技術(shù)，保障微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)并離網(wǎng)的不停電切換。
第六個(gè)是關(guān)于微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和能量管理技術(shù)，微電網(wǎng)主要目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行？我們可以建立微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整目標(biāo)和參數(shù)，比如來(lái)分階段實(shí)現(xiàn)求解最優(yōu)解，通過(guò)這種方式制訂經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。另外在這個(gè)基礎(chǔ)之上，基于魯棒優(yōu)化的能量管理策略，提高微電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
第七是交易機(jī)制方面，制訂面向綠證市場(chǎng)的多元交易機(jī)制，充分考慮碳市場(chǎng)的影響，建設(shè)面向綠證市場(chǎng)的多元交易機(jī)制，也可以通過(guò)基于區(qū)塊鏈等先進(jìn)技術(shù)，來(lái)進(jìn)一步完善微電網(wǎng)的商業(yè)模式。
最后介紹一下我們做過(guò)的微電網(wǎng)應(yīng)用案例，我們也是針對(duì)這幾個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景方面：一是海島型微電網(wǎng)項(xiàng)目，做過(guò)一些浙江、江蘇等海島型微電網(wǎng)，它的特點(diǎn)是充分利用海島豐富的風(fēng)光和海洋資源，聚焦解決波動(dòng)性和間歇性，解決海島供電難的問(wèn)題。
第二類(lèi)是偏遠(yuǎn)地區(qū)離網(wǎng)微電網(wǎng)，我們針對(duì)青海西藏等偏遠(yuǎn)地區(qū)，來(lái)建設(shè)離網(wǎng)型微電網(wǎng)，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)缺電的問(wèn)題。
第三類(lèi)農(nóng)網(wǎng)臺(tái)區(qū)微電網(wǎng)項(xiàng)目，在內(nèi)蒙、江蘇等地高比例分布式光伏臺(tái)區(qū)，通過(guò)柔性互聯(lián)，解決“白天電壓越上限”的問(wèn)題。
第四個(gè)是綠色園區(qū)微電網(wǎng)項(xiàng)目，主要致力于綠色環(huán)保、節(jié)能、高效，來(lái)提升供電的可靠性。
第五個(gè)就是智能樓宇微電網(wǎng)，包括中央CBD，融合屋頂光伏，中央空調(diào)。蓄冷蓄熱等，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到低碳環(huán)保的目標(biāo)。
今天微電網(wǎng)我就跟大家分享到這里，感謝各位專(zhuān)家！
