中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，國家電網(wǎng)有限公司印發(fā)通知，發(fā)布新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿名單和典型案例集，包括系統(tǒng)類示范標(biāo)桿10項(xiàng)、項(xiàng)目類示范標(biāo)桿10項(xiàng)。公司要求各單位學(xué)習(xí)借鑒新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿的好做法，結(jié)合各地資源稟賦和電網(wǎng)特點(diǎn)，因地制宜、因時(shí)制宜、因網(wǎng)制宜，有力有序推進(jìn)示范建設(shè)，發(fā)揮典型引領(lǐng)帶動(dòng)作用。電網(wǎng)頭條將逐一為您介紹這些電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿。
湖北隨州廣水
100%新能源新型電力系統(tǒng)示范
居“荊豫要沖”，扼“漢襄咽喉”，為“鄂北重鎮(zhèn)”。
隨州，位于湖北省北部，是湖北省對(duì)外開放的“北大門”，也是華夏始祖炎帝神農(nóng)的誕生地。這里“風(fēng)光”資源豐富，是該省新能源大市。
為探索新能源高質(zhì)量發(fā)展與消納路徑，國網(wǎng)湖北電力在隨州廣水市建成世界首個(gè)縣域級(jí)100%新能源新型電力系統(tǒng)科技示范工程，旨在通過實(shí)際運(yùn)行、實(shí)際試驗(yàn)、實(shí)際研究，掌握高比例新能源電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性和規(guī)律，為新型電力系統(tǒng)大規(guī)模建設(shè)提供湖北成套解決方案。
01 總體情況
項(xiàng)目選取隨州廣水建設(shè)世界首個(gè)百兆瓦級(jí)100％新能源新型電力系統(tǒng)示范工程。工程覆蓋廣水縣域核心供區(qū)，總供電面積418平方千米，新能源總裝機(jī)容量24.4萬千瓦，最大負(fù)荷6.1萬千瓦。項(xiàng)目面向新型電力系統(tǒng)構(gòu)建與運(yùn)行控制領(lǐng)域，在電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能、控制、保護(hù)、通信等方面形成成套解決方案并研制系列核心裝備，打造“新能源供應(yīng)為主體，源網(wǎng)荷儲(chǔ)實(shí)時(shí)協(xié)同平衡”的電網(wǎng)形態(tài)，在多種電網(wǎng)運(yùn)行方式下實(shí)現(xiàn)新能源的高效利用與消納。示范區(qū)全年100%新能源供電時(shí)間占比超70%，新能源供電量占比超80%。項(xiàng)目入選國家能源局能源綠色低碳轉(zhuǎn)型典型案例，為高比例新能源電力系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行提供了寶貴的實(shí)證經(jīng)驗(yàn)。
02 建設(shè)背景
自“雙碳”目標(biāo)提出以來，湖北新能源裝機(jī)迅猛增長，但配套的網(wǎng)架建設(shè)與調(diào)節(jié)控制手段無法滿足新能源大規(guī)模并網(wǎng)要求，新能源消納壓力不斷增大。同時(shí)，隨著新能源占比的不斷提高，電網(wǎng)抵御故障能力減弱，各類不確定因素疊加給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為探索新能源高效利用的新理論、新技術(shù)與新方法，國網(wǎng)湖北電力經(jīng)過多輪調(diào)研論證，選取隨州廣水建設(shè)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，利用廣水相對(duì)豐富的風(fēng)、光資源開展各類實(shí)證研究。
03 建設(shè)大事記
2022年12月 示范區(qū)進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)試階段。
2023年1月 首次實(shí)現(xiàn)示范區(qū)能量路由器聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。
2023年3月 首次實(shí)現(xiàn)示范區(qū)儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)帶負(fù)荷獨(dú)立運(yùn)行。
2023年3月 首次實(shí)現(xiàn)示范區(qū)儲(chǔ)能構(gòu)網(wǎng)條件下100%新能源電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。
2023年10月 示范區(qū)工程進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)行階段（能量路由器聯(lián)網(wǎng)模式）。
2024年1月 示范區(qū)入選國家電網(wǎng)公司第一批新型電力系統(tǒng)原創(chuàng)技術(shù)策源地科技示范工程名單。
2024年2月 由湖北電科院牽頭申報(bào)的“湖北隨州廣水高比例新能源縣域電網(wǎng)項(xiàng)目”入選國家能源局能源綠色低碳轉(zhuǎn)型典型案例。
2024年11月 首次實(shí)現(xiàn)示范區(qū)儲(chǔ)能及光伏同時(shí)構(gòu)網(wǎng)條件下的100%新能源電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。
2024年11月 高比例新能源縣域電網(wǎng)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備入選《國家重點(diǎn)推廣的低碳技術(shù)目錄（征求意見稿）》。
2024年12月 湖北電科院“新型電力系統(tǒng)新能源構(gòu)網(wǎng)控制技術(shù)及裝備研發(fā)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”獲評(píng)湖北省“楚天英才計(jì)劃·科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”。
04 特色亮點(diǎn)
強(qiáng)化支撐能力，電源側(cè)改造升級(jí)
項(xiàng)目對(duì)示范區(qū)內(nèi)的6.2萬千瓦風(fēng)電與3.2萬千瓦光伏進(jìn)行自同步電壓源改造，使新能源具備與火電、水電等傳統(tǒng)電源相似的控制特性，并首次在真實(shí)電網(wǎng)中以新能源作為主電源進(jìn)行獨(dú)立組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)新能源對(duì)電網(wǎng)電壓與頻率的主動(dòng)支撐。
光伏逆變器自同步電壓源改造電路板
挖掘互聯(lián)模式，電網(wǎng)側(cè)裝備革新
項(xiàng)目研制世界首個(gè)110千伏/60兆瓦/7端口能量路由器，該裝備擁有連接不同電壓等級(jí)的3個(gè)交流端口與4個(gè)直流端口，可實(shí)現(xiàn)各端口之間電力潮流大小與方向的快速精準(zhǔn)控制。通過能量路由器將示范區(qū)與上級(jí)大電網(wǎng)相連，構(gòu)成一個(gè)能量多向流動(dòng)、頻率各自獨(dú)立的互聯(lián)系統(tǒng)，為新型電力系統(tǒng)柔性組網(wǎng)方式提供實(shí)證經(jīng)驗(yàn)。
提升靈活水平，負(fù)荷側(cè)智能群控
項(xiàng)目建設(shè)5座光儲(chǔ)充一體化電站，研究站網(wǎng)友好互動(dòng)技術(shù)和功率群控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的靈活充放。5座分布式電站在50毫秒內(nèi)的瞬時(shí)最大沖擊電流可達(dá)500安培，沖擊功率達(dá)8300千瓦，由此可模擬大量電動(dòng)汽車接入后對(duì)配電網(wǎng)的沖擊，并研究相應(yīng)的應(yīng)對(duì)手段。
優(yōu)化布點(diǎn)路線，儲(chǔ)能側(cè)多元并進(jìn)
項(xiàng)目建設(shè)總?cè)萘繛?0.75兆瓦/33兆瓦時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，立足發(fā)展實(shí)際，在示范區(qū)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)分散布置磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能與全釩液流電池儲(chǔ)能。通過儲(chǔ)能方案的比選研究與示范應(yīng)用，項(xiàng)目探索多類型儲(chǔ)能在未來電網(wǎng)中的應(yīng)用可行性與經(jīng)濟(jì)性。
鞏固調(diào)度中樞，控制側(cè)精準(zhǔn)協(xié)控
項(xiàng)目研發(fā)基于數(shù)字孿生的百兆瓦級(jí)高比例新能源協(xié)同控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)協(xié)同控制分布式電源、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、能量路由器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)設(shè)備狀態(tài)全息感知、精細(xì)化氣象分析、高精度源荷預(yù)測(cè)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)調(diào)節(jié)潛力判斷、控制策略智能推演、運(yùn)行方式平滑切換、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制、電網(wǎng)黑啟動(dòng)等核心功能，有力保障示范區(qū)在不同運(yùn)行場(chǎng)景下的電壓、頻率穩(wěn)定，大幅提升廣水市新能源消納水平。
協(xié)同控制系統(tǒng)界面
突破傳統(tǒng)框架，保護(hù)側(cè)體系重構(gòu)
項(xiàng)目研究100%新能源新型電力系統(tǒng)故障特性，提出靈敏度高、選擇性好、主后備兼顧的新型繼電保護(hù)方案。在示范區(qū)打造了“區(qū)域—站域—就地”多層級(jí)新型繼電保護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)從110千伏到10千伏電壓等級(jí)的保護(hù)全場(chǎng)景覆蓋，滿足示范區(qū)在不同故障場(chǎng)景下的安全穩(wěn)定運(yùn)行需求。
探索新興技術(shù)，通信側(cè)融合應(yīng)用
項(xiàng)目在示范區(qū)建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)全域覆蓋、業(yè)務(wù)全面支撐、技術(shù)安全可控”的5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)5G通信與電力系統(tǒng)全覆蓋、多層次深度融合。5G應(yīng)用跨越了從380伏到110千伏多個(gè)電壓等級(jí)，覆蓋了風(fēng)電、光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、能量路由器、用戶終端等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。
示范區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)示意圖
